新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊研究與開發(fā)

【摘要】： 重大過程裝備——換熱設(shè)備廣泛用于石油、化工、化肥、動力、核電、冶金、環(huán)保、輕工等國家支柱和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)中，管殼式換熱器由于結(jié)構(gòu)可靠，技術(shù)成熟，適用面廣，是目前國內(nèi)換熱設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)形式。其主要作用是完成工藝過程的熱量交換和余熱利用，其性能的優(yōu)劣對工業(yè)過程的投資、能耗及安全經(jīng)濟運行等起著重要作用?？v流殼程換熱設(shè)備作為新一代節(jié)能降耗設(shè)備，具有優(yōu)良的防流體誘導(dǎo)振動性能、傳熱性能好、流體流動阻力小、抗結(jié)垢能力強、使用壽命長、重量輕、節(jié)約材料等顯著優(yōu)點。 長期以來，熱力系統(tǒng)中換熱網(wǎng)絡(luò)及其換熱設(shè)備的設(shè)計以傳統(tǒng)的半經(jīng)驗為主，所設(shè)計的熱力系統(tǒng)能耗較高、換熱設(shè)備體積較大、設(shè)計成本高、周期長，材料和能源的浪費嚴重，已不能適應(yīng)高效、節(jié)能、低成本的發(fā)展趨勢。計算機輔助設(shè)計技術(shù)是20世紀最杰出的工程技術(shù)成果之一，是利用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、加快國民經(jīng)濟發(fā)展的一項關(guān)鍵新技術(shù)。將換熱設(shè)備設(shè)計技術(shù)與現(xiàn)代計算機及其應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)換熱設(shè)備現(xiàn)代設(shè)計制造技術(shù)，不僅能夠降低設(shè)計成本、縮短設(shè)計周期、提高設(shè)計質(zhì)量與效率，對于提高我國能源利用率和節(jié)能降耗技術(shù)水平，加快高效節(jié)能新產(chǎn)品、新技術(shù)的推廣應(yīng)用，將有現(xiàn)實而深遠的意義。 論文研究內(nèi)容來源于河南省重大科技攻關(guān)計劃“重大過程裝備三維CAD/CAE/CAPP/VM與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的研究與應(yīng)用”，重大過程裝備三維CAD技術(shù)在整個系統(tǒng)中占據(jù)首要位置，是系統(tǒng)中其它部分的基礎(chǔ)。其中對換熱設(shè)備進行三維CAD數(shù)字化建模和虛擬裝配研究，開發(fā)出新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊以提供進行虛擬裝配的環(huán)境和手段，完整全面的描述產(chǎn)品信息，為后續(xù)工作提供整機裝配模型，對產(chǎn)品裝配過程進行模擬，檢測裝配過程中的干涉，評估產(chǎn)品的裝配性能，從而在設(shè)計階段確保產(chǎn)品的可裝配性，為系統(tǒng)在高層次上集成進而實現(xiàn)全數(shù)字化虛擬設(shè)備的開發(fā)奠定基礎(chǔ)。 本文所做的工作，集中于換熱設(shè)備三維CAD數(shù)字化建模和裝配仿真研究，并在分析研究新型高效節(jié)能換熱設(shè)備的結(jié)構(gòu)和功能特點的基礎(chǔ)上，采用面向?qū)ο蟮木幊趟枷牒驮O(shè)計方法，以三維造型和裝配軟件MDT為開發(fā)平臺，借助于ActiveX自動化界面技術(shù)和VBA集成開發(fā)環(huán)境，進行新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊的研究與開 鄭州大學(xué)碩士學(xué)徒論文 發(fā)，論文主要針對以下幾個方面進行了論述、研究和創(chuàng)新性工作: 1、論述和研究了新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊開發(fā)的相關(guān)理論和開發(fā)技術(shù)，包括 面向?qū)ο罄碚?、ActiveX自動化界面(ActiveX Automation Interface)技術(shù)及其在 新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊中的應(yīng)用、裝配模型的概念和建模理論、MDT 的VBA二次開發(fā)技術(shù)等。探索了以上理論和技術(shù)在新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配 造型設(shè)計中的應(yīng)用。 2、在對新型高效節(jié)能換熱設(shè)備結(jié)構(gòu)和功能特點以及計算機應(yīng)用技術(shù)在機械工程領(lǐng) 域中的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢進行分析研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地將新型高效節(jié)能換熱設(shè) 備設(shè)計技術(shù)與三維造型和裝配軟件MDT二次開發(fā)技術(shù)相結(jié)合，首次研究并開發(fā) 出了集新型高效節(jié)能換熱設(shè)備零部件三維實體造型、三維裝配造型、裝配 干涉檢驗、質(zhì)量特征查詢、二維工程圖自動繪制于一體的新型高效節(jié)能換 熱設(shè)備設(shè)計軟件一一新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊。首次對模塊的總體 結(jié)構(gòu)進行了規(guī)劃，模塊劃分為零部件造型子模塊、零部件調(diào)入子模塊、零部件裝 配子模塊、三維場景創(chuàng)建子模塊、二維工程圖創(chuàng)建子模塊等五個子模塊，包含新 型高效節(jié)能換熱設(shè)備零部件三維實體模型庫。在模塊總體結(jié)構(gòu)的框架下對各個子 模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能進行了劃分和定義，完成了模塊原型的開發(fā)。 玉對新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊實現(xiàn)過程中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)和主要內(nèi)容，如 MDT對象組和對象的引用、釋放、模塊中VBA工程的創(chuàng)建和加載、宏的創(chuàng)建和 運行、下拉菜單的定制、圖形交互界面的實現(xiàn)、VBA中非標準控件的編寫、二 維工程圖中工程信息的標注與添加、錯誤處理機制等，進行了深入研究，并通過 編制程序代碼，實現(xiàn)了各個子模塊的相應(yīng)功能，編寫和定制了新型高效節(jié)能換熱 設(shè)備裝配模塊的圖形化用戶界面，提供了方便、簡捷、友好的人機交互方式，實 現(xiàn)了模塊在MDT開發(fā)平臺下的運行。 本文研究了新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配造型設(shè)計與CAD技術(shù)相結(jié)合實現(xiàn) 新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊的理論和方法，并對模塊的實現(xiàn)方法進行了 實踐，開發(fā)新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊。模塊采用零部件拼裝的設(shè)計模式， 建立新型高效節(jié)能換熱設(shè)備整機裝配模型，其操作性及效率遠遠超過二維CAD。 不僅可以以非常直觀的方式建立虛擬的換熱設(shè)備真實產(chǎn)品裝配模型，還解決了產(chǎn)品 裝配后的零部件之間靜態(tài)干涉檢驗問題，以及裝配模型的分解視圖(爆炸圖)的表 鄭州大學(xué)碩士學(xué)徒論文 示和二維裝配圖和零部件圖的自動生成，同時具備圖框標題欄、技術(shù)要求、管口表、 技術(shù)特性表、明細表等的自動添加、零部件質(zhì)量特征(含質(zhì) 【關(guān)鍵詞】：高效節(jié)能 換熱設(shè)備 CAD 裝配模塊 裝配仿真
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號】：TK172
【目錄】：

• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題的背景與意義10-12
• 1.2 虛擬裝配技術(shù)及其在新型高效節(jié)能換熱設(shè)備設(shè)計中應(yīng)用的意義12-15
• 1.2.1 虛擬制造及虛擬裝配技術(shù)簡述12-14
• 1.2.2 虛擬裝配技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展方向14-15
• 1.3 論文研究方法和內(nèi)容15-17
• 1.3.1 論文的研究方法15
• 1.3.2 論文的研究內(nèi)容15-17
• 第二章 新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊的開發(fā)理論17-31
• 2.1 新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊的開發(fā)平臺17-20
• 2.1.1 開發(fā)平臺的選擇依據(jù)17-18
• 2.1.2 MDT軟件功能特點描述18-20
• 2.2 面向?qū)ο蠹夹g(shù)及其在新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊中的應(yīng)用20-22
• 2.3 ActiveX技術(shù)及其在新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊中的應(yīng)用22-25
• 2.4 裝配模型的的概念和建模理論25-28
• 2.4.1 裝配模型的概念25
• 2.4.2 裝配模型的特征25-27
• 2.4.3 裝配模型的表達27-28
• 2.4.4 基于裝配模型的推理28
• 2.5 VBA開發(fā)工具28-31
• 第三章 新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊的結(jié)構(gòu)和功能31-46
• 3.1 新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊的總體結(jié)構(gòu)31-35
• 3.1.1 新型高效節(jié)能換熱設(shè)備實際結(jié)構(gòu)分析31-32
• 3.1.2 新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊的結(jié)32-35
• 3.2 新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊主要功能及其特點35-46
• 3.2.1 零部件調(diào)入子模塊36-38
• 3.2.2 零部件裝配子模塊38-41
• 3.2.3 三維場景創(chuàng)建子模塊41-43
• 3.2.4 二維工程圖創(chuàng)建子模塊43-46
• 第四章 新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊的實現(xiàn)46-69
• 4.1 MDT運行環(huán)境與VBA集成開發(fā)環(huán)境(VBA IDE)的聯(lián)結(jié)46-50
• 4.1.1 引用MDT對象庫46-48
• 4.1.2 引用MDT對象48-49
• 4.1.3 MDT對象的釋放49-50
• 4.2 新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配裝配模塊中VBA工程的加載50-54
• 4.2.1 VBA工程50-51
• 4.2.2 創(chuàng)建和加載VBA工程51-52
• 4.2.3 創(chuàng)建和運行宏52-53
• 4.2.4 新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊開發(fā)的一般步驟53-54
• 4.3 新型高效節(jié)能換熱設(shè)備裝配模塊關(guān)鍵組件的研究與開發(fā)54-69
• 4.3.1 模塊下拉菜單的定制54-58
• 4.3.2 模塊圖形交互界面的實現(xiàn)58-62
• 4.3.3 VBA中非標準控件的編寫62-63
• 4.3.4 二維工程圖中工程信息的標注和添加63-66
• 4.3.5 模塊中的錯誤處理機制66-69
• 第五章 結(jié)論與展望69-71
• 5.1 論文研究成果及創(chuàng)新點69
• 5.2 展望69-71
• 參考文獻71-74
• 致謝74

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