第４Ｏ卷第４期 ２０１７年４月 合肥工业大学学报（自然科学版） ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＥＦＥＩ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖｏ１．４０ Ｎｏ．４ Ａｐｒ．２０１７ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３—５０６０．２０１７．０４．００３ 基于ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ的参数化有限元分析平台研究 董迎晖，余晗 （合肥工业大学机械工程学院，安徽合肥２３０００９） 摘要：针对ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ软件在进行有限元分析时存在的操作复杂、容易出错以及分析者培训周期长等问 题，文章运用ＶＢ．ＮＥＴ语言和ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ提供的接口函数，基于ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ软件平台进行二次开发，结 合多种ＣＡＥ软件的二次开发经验，开发出一个全中文环境的轴类零件参数化有限元分析ＣＡＥ流程自动化平 台。在该参数化有限元分析平台中，能够快速完成轴类零件的参数化建模、网格划分、选择材料以及边界处理 等前处理，然后对其求解及后处理；以某轴类零件静力学分析为例，运用该平台对其进行静力学分析，验证该 参数化有限元分析平台具有流程自动化、引导式等特点，能够提高轴类零件的设计效率。 关键词：参数化；静力学分析；ＶＢ．ＮＥＴ语言；ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ二次开发；轴类零件 中图分类号：ＴＰ３９１．９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—５０６０（２０１７）０４—０４４３—０５ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄ ＦＥＭ ａｎａｌｙｓｉｓ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ ＤＯＮＧ Ｙｉｎｇｈｕｉ， ＹＵ Ｈａｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｆｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ ２３０００９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＶＢ．ＮＥＴ ｌａｎｇｕａｇｅ ａｎｄ ｔｈｅ ＡＰＩ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｂｙ ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ ａｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｔｈａｔ ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ ｉｓ ＳＯ ｃｏｍｐｌｅｘ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｕｓｅｒｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｍａｋｅ ｍｉｓｔａｋｅｓ ａｎｄ ｎｅｅｄ ｔｏ ｂｅ ｔｒａｉｎｅｄ ｆｏｒ ａ ｌｏｎｇ ｔｉｍｅ．Ａ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄ ａｎｄ ａｕｔｏｍａｔｅｄ ＦＥＭ ａｎａｌｙｓｉｓ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｆｏｒ ｓｔａｔｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｈａｆｔ ｐａｒｔｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｒｅ－ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｏｆ ＣＡＥ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｒｅ＿ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ．Ｉｎ ｔｈｅ ＦＥＭ ａｎａｌｙｓｉｓ ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ，ｇｒｉｄ ｄｉｖｉ— ｓｉｏｎ ａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｍａｄｅ ｑｕｉｃｋｌｙ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｄｅｆｉｎｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅ— ｓｕｌｔ ｓｏｌｖｅｄ ａｎｄ ｆｏｕｎｄ．Ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａ ｓｈａｆｔ ｐａｒｔｓ ｉｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ＦＥＭ ａｎａｌｙｓｉｓ ｐｌａｔｆｏｒｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｖｅｒｉｆｉｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄ ＦＥＭ ａｎａｌｙｓｉｓ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｈａｓ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ａｕｔｏ— ｍａｔｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｇｕｉｄｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄ ｉｔ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｓｈａｆｔ ｐａｒｔｓ ｄｅｓｉｇｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ｓｔａｔｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ；ＶＢ．ＮＥＴ ｌａｎｇｕａｇｅ；ｒｅ－ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ ｓｈａｆｔ ｐａｒｔｓ ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ软件是一款在产品开发、设计 因为ＡＮＳＹＳ和ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ等ＣＡＥ软件功能 和分析中广泛应用的大型通用ＣＡＥ仿真软件， 全面、分析步骤较多，所以不容易被掌握，技术人 为用户提供了强大的前后处理能力和多领域的计 员在使用这些ＣＡＥ软件时容易出错，造成不必 算分析功能，同时集成了多种设计与分析工具，具 要的麻烦和损失，不利于企业已有使用经验的传 有强大的性能和高度的开放性，能够实现与主流 承。同时不同的技术人员在使用ＣＡＥ软件时， 分析软件如ＡＮＳＹＳ、Ｎａｓｔｒａｎ和Ａｂｑｕａｓ等求解 根据模型特点、设计以及分析需求对软件功能有 器的无缝连接［１］，为缩短产品的设计周期，降低制 不同的需求，在工作中往往会存在一些相似、繁 造成本，提高产品可靠性提供了强有力的工具Ｌ２］。 琐、重复的操作，这就需要花费大量的人力。而为 收稿日期：２０１５—１２－０２；修回日期：２０１６－０３－９７ 基金项目：安徽省自然科学基金资助项目（０９０４１４１６１） 作者简介：董迎晖（１９６９一），女，安徽合肥人，博士，合肥工业大学副教授，硕士生导师 ４４４ 合肥工业大学学报（自然科学版） 第４Ｏ卷 了ＣＡＥ软件的使用能够高效、实用、贴近生产， 大部分ＣＡＥ软件提供了丰富的二次开发接口。 目前，已有一些学者对ＡＮＳＹＳ和ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ 限元分析的过程，并得到分析结果，以达到简化分 析流程、节约设计时间和避免人为错误的目的，减 少了设计成本，有利于多重型号产品的开发，同时 做了一些研究和开发。文献［３］基于ＡＮｓＹＳ对 大桥桥梁装配设备的参数化设计和分析，提升了 也为ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ的继续开发提供参考。 大桥桥梁装配设备的设计速度；文献Ｅ４］针对汽车 检具底座动态、静态分析以及尺寸优化开发的标 准流程，在减少人工成本的同时大幅提高了工作 效率，该流程侧重于前处理过程；文献［５］结合企 业的研发流程和ＣＡＥ分析经验运用Ｈｙｐｅｒ— Ｗｏｒｋｓ软件平台下的各种开发工具，开发出ＣＡＥ １参数化静力学分析平台开发原理 通过对ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ进行二次开发得到的 轴类零件参数化静力学分析系统，在工作时是通 过对轴类零件的结构特征与仿真数据进行修改与 处理，再从后台调用建模软件ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ和 ＣＡＥ分析软件Ｒａｄｉｏｓｓ，对结构特征进行自动实 时更新并做相应分析，从而得到相应的结果文件。 轴类零件参数化静力学分析系统的工作原理 后处理流程化平台，为企业ＣＡＥ分析人员提供 了专业、可靠和高效的后处理分析工具。 轴是组成机械结构的重要零件，是支撑轴上 零件、传递运动和动力的关键部件，机器的工作能 力和工作质量在很大程度上都与轴有关，轴一旦 失效，可能造成严重后果＿６］。因此在轴类零件的 设计开发过程中，ＣＡＥ分析十分必要。 如图１所示。具体过程为：首先用户通过在参数 化系统平台相应的工作界面中输入轴的相关设计 参数，同时参数化系统平台根据输入参数生成相 应的建模命令流并同步到数据库中，根据需要调 用数据库中的命令流，将其写到．ｔｃｌ格式的命令 流文件中；然后参数化系统通过后台调用Ｈｙ— ｐｅｒＭｅｓｈ １２．０软件并读取．ｔｃ１命令流文件，生成 针对以上问题，本文以轴类零件的静力学分 析为对象，运用ＶＢ．ＮＥＴ语言和ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ提 供的Ｔｃｌ ＡＰＩ函数对ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ １２．０进行二 并更新参数化模型，同时输出新的结构模型文件， 并在该系统平台中显示出该模型图片；在选择合 次开发，开发出轴类零件参数化有限元分析系统 平台。该系统采用参数化仿真方法实现了轴类零 件的参数化建模，固化了轴类零件的ＣＡＥ分析流 程，引导用户快速地完成ＣＡＥ分析的前处理和有 适的材料、约束、载荷等工作条件和生成结果文件 的路径后，即可调用求解器进行分析，并将分析结 果文件输出，保存到用户指定的路径下。 图１轴类零件参数化静力学分析系统的工作原理 ２参数化静力学分析平台关键技术 ２．１参数化模型建立 力学分析系统将根据前台输入的数据生成相应的 命令流，将其同步到数据库中。程序代码如下： ｔｘｔＤｌ１．ＯｖｅｒｒｉｄｅＳｉｎｇｌｅ（”ＳｏｌｉｄＣｏｎｅｌ０．ｔｃｌ”，”＊ｓｏｌｉｄ— 在轴类零件中，为了加工方便或美观要求而 设置的凹槽、凸台、过渡圆角以及倒角等在承载时 对轴的影响很小，在建模过程中一般不予考虑 ］， ｃｏｎｅ ０ ０”＆Ｌ０９＆”２ ０ ０ ０ ０ ２”＆Ｖａｌ（ｔｘｔＤ１０．Ｔｅｘｔ）／ ２＆…’＆Ｖａｌ（ｔｘｔＤ１０．Ｔｅｘｔ）／２＆”ｌ ０ ３６０”＆Ｖａｌ（ｔｘ ｔＬ１Ｏ．Ｔｅｘｔ）） 因此，可以根据轴的各轴段直径和长度进行建模。 参数化建模流程如图２所示。根据轴的各轴 段直径和长度等相关设计尺寸参数，在系统平台 工作界面中输入各轴段的直径和长度（可通过将 某轴段的直径或长度设为０或者不输入来改变轴 其中，ＯｖｅｒｒｉｄｅＳｉｎｇｌｅ为实现命令流的读、写而 编写的类ｔｘｔＣｌａｓｓ．ｄｌｌ中的一个函数，能够实现 以覆盖的形式写入一行数据；类ｔｘｔＣｌａｓｓ．ｄｌｌ中 的函数还有ＡｄｄＳｉｎｇｌｅ、Ａｄ￣ｄＭｕｉｔｉｐｌｅ、Ｏｖｅｒｒｉｄｅ— Ｍｕｌｔｉｐｌｅ、ＲｅａｄＴｅｘｔ以及ＤｅｌｅｔｅＯｎｅＲｏｗ；Ｓｏｌｉｄ— 的段数，此处轴最多有１０段），轴类零件参数化静 第４期 董迎晖，等：基于ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ的参数化有限元分析平台研究４４５ Ｃｏｎｅｌ０．ｔｃｌ为数据库中参数化建模命令流文 件；Ｖａｌ（ｔｘｔＤ１０．Ｔｅｘｔ）、Ｖａｌ（ｔｘｔＬ１０．Ｔｅｘｔ）、 数而改变。 的运行界面，只是小窗体显示其在运行计算中；一 ｔｃｌ ＳｈａｆｔＳｏｌｉｄ．ｔｃｌ为读取运行．ｔｃＩ格式命令流文 件，一ｔｃ１后面可以接指定的．ｔｃｌ格式文件路径，但 是此处ＳｈａｆｔＳｏｌｉｄ．ｔｃｌ就在调用的ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ 段一一 ＝锻ｌ段＝ 一 Ｉ段ｌ一 一ｌ锻一段Ｉ ．．． ～一黝一段一Ｉ ｌ 一段＝二 讯 Ｌ０９为变量，根据前台用户输入的不同设计参 一一一一一一一一．～一一～一一 步 第１阶轴段命令流 第２阶轴段命令流 第ｌＯ阶轴段命令流 ！： Ｉ 入 型文件和图 图２参数化建模流程 从数据库中调用所需要的构建模型的命令 流，将其写到Ｓｈａｆｔ—Ｓｏｌｉｄ．ｔｃｌ命令流文件中，为 后面调用ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ １ ２．Ｏ、读取Ｓｈａｆｔ—Ｓｏｌｉｄ．ｔｃｌ 命令流文件、实现参数化建模做准备。程序代码 如下： Ｍｙ．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ．ＦｉｌｅＳｙｓｔｅｍ．ＷｒｉｔｅＡｌｌＴｅｘｔ（”Ｓｈａｆｔ— Ｓｏｌｉｄ．ｔｃｌ”，Ｃｏｎｅｌ＆…＆Ｃｏｎｅ１０，Ｔｒｕｅ，Ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｅｘｔ． Ｅｎｃｏｄｉｎｇ．ＡＳＣＩＩ） 在生成完整的建模命令流Ｓｈａｆｔ—Ｓｏｌｉｄ．ｔｅｌ 后，通过ＶＢ．ＮＥＴ中的Ｓｈｅｌｌ函数调用Ｈｙ— ｐｅｒＭｅｓｈ １２．０、读取Ｓｈａｆｔ—Ｓｏｌｉｄ．ｔｃｌ命令流文 件、实现参数化建模，得到模型文件和模型显示。 程序代码如下： ｒＳｈｅｌｌ（ Ｄ；｛Ｐｒｏｇｒａｍ Ｆｉｌｅｓ＼Ａｌｔａｉｒ＼１２．０ Ｉ ｈｗ＼ｂｉｎ＼ ｗｉｎ６４＼ｈｗ．ｅｘｅ－ｃｌｉｅｎｔｃｏｎｆｉｇ ｈｗｆｅｐｒｅ．ｄａｔ－ｕＲａｄｉｏｓｓＢｕｌｋＤａ— ｔａ－ｂ－ｔｃｌ Ｓｈａｆｔ Ｓｏｌｉ ｔｃｌ”，ｖｂＮｏｒｍａｌＦｏｃｕｓ） 其中，Ｄ：＼Ｐｒｏｇｒａｍ Ｆｉｌｅｓ＼Ａｌｔａｉｒ＼１２．Ｏ＼ｈｗ＼ｂｉｎ＼ ｗｉｎ６４＼ｈｗ．ｅｘｅ为ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ １２．０软件的工作 路径（不同使用者可以将ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ安装在不 同的路径下，可根据自己的安装情况进行设定）；一 ｃｌｉｅｎｔｃｏｎｆｉｇ ｈｗｆｅｐｒｅ．ｄａｔ、一ｕＲａｄｉｏｓｓＢｕｌｋＤａｔａ、一 ｔｃｌ以及．ｂ均为ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ的启动选项；一ｃｌｉ－ ｅｎｔｃｏｎｆｉｇ ｈｗｆｅｐｒｅ．ｄａｔ为启动ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ中的 ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ；一ｕＲａｄｉｏｓｓＢｕｌｋＤａｔａ为启动Ｈｙ— ｐｅｒＭｅｓｈ的同时设定用户配置文件Ｒａｄｉｏｓｓ— ＢｕｌｋＤａｔａ；一ｂ为对ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ １２．０进行后台调 用，即在整个调用ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ １２．０时，不出现它 １２．０工作路径下，因此不需要指定具体路径。 ２．２参数化材料选择 在静力学分析过程中，可以通过密度、杨氏弹 性模量和泊松比来确定模型的材料属性［８］。在该 系统平台中提供了钢、黄铜、硬铝２５０、超硬铝 ＬＣ４共４种常用材料供用户选择，另外还提供了 自定义选项，通过设置材料的密度、杨氏弹性模量 以及泊松比来确定自定义材料属性的选项。 用户在系统平台中设置所需要的材料。如果 用户设置的材料是在系统平台中选择的，那么系 统直接将定义该材料的材料属性命令流写入．ｔｃｌ 命令流文件中；如果是自定义的材料，那么系统首 先将材料的密度、杨氏弹性模量、泊松比同步到材 料属性的数据库中，然后再将其写入．ｔｃ１命令流 文件中。 ２．３约束和载荷设置 在对轴进行线性静力学分析的过程中，通过 对轴自由度进行约束和在轴上不同位置施加载 荷，获得轴在受到不同约束和不同位置及大小载 荷的情况下轴的受力和变形，以确定轴的可靠性。 设置约束和载荷流程如图３所示。 定义约束命令流 亟 ’ ／’Ｌ— 输 入 ｆｅｍ求解器文件 ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ１２．０ 图３设置约束和载荷流程 由图３可知，建立约束和载荷的方法与参数 化建模的方法类似，通过对轴类零件参数化静力 学分析系统平台中不同复选按钮的勾选来实现对 轴端不同方向上的自由度进行约束，通过点到轴 左端面距离的设定来确定施力加载荷的位置，输 人在Ｘ、ｙ、Ｚ方向上点受到的载荷的大小，生成 定义约束以及载荷方向与大小的命令流，同时同 步到数据库中，然后再从数据库中调用将其写到 ．ｔｃ１命令流文件中，为后面调用ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ １２．０ 生成．ｆｅｎｒ求解器文件做准备。 １４６ 合肥工业大学学报（自然科学版） 第４Ｏ卷 ２． １求解并保存 州川ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ １２．０参数化建模类似， ｝ 刮．ｆｅｎ］求解器文件后，使用ＶＢ．ＮＥＴ中的 Ｓｈｅｌｌ 数ｉＪ，；Ｈ：Ｈ Ｒａｄｉｏｓｓ求解。程序代码如下： Ｓｈｔ，Ｉ１（”Ｉ）：＼Ｐｒｏｇｒａｍ Ｆｉｌｅｓ＼Ａｌｔａｉｒ＼１２．０＼ｈｗｓｏｌｖｅｒｓ＼ ｓｃｒｉｐｌｓ＼ｒａｄｉｏｓｓ．ｂａｔ ｄｉｒ” ””８．ｔｘｔＦｉｌｅＩ ａｔｈ（）ｐｅｎＦＥＭ． ｌ＇ｅｘｌ …’ ”一ｏｕｔｆｉｌｅ’’＆ …’ ．ｔｘ，ＦｉｌｅＰａｔｌ１ＳａｖｅＨ３Ｄ． Ｉ＇ｃｘｌ＆．”＼”８ ｔｘｔＦｉｌｅＮａｍｅＳａｖｅＨ３Ｉ）．Ｔｅｘｔ，ｖｂＮｏｒｍａｌ Ｆ（）（・Ｌ】 ） ＪｔｌＩＩＩ．１）：＼Ｉ】ｒｏｇｒａｍ Ｆｉｌｅｓ＼Ａｈａｉｒ＼１２．Ｏ＼ｈｗｓｏｌｖｅｒｓ ＼ ｒｉｐｔｓ＼ｒａｄｉｏｓｓ．ｂａｔ为Ｒａｄｉｏｓｓ软件的工作路 径：ｄｉｒ ｏｕｔｆｉｌｅ为Ｒａｄｉｏｓｓ的启动选项， （ｔｉｒ指爪．ｆｅｒｎ求解器文件路径，ｏｕｔｆｉｌｅ指示生成 纳 义什路径。若起始路径或结果文件路径足默 认的，ＪＪ１０ 需要设置，通过ＶＢ．ＮＥＴ中的Ｉｆ＿．・ Ｅｌｓｅ… Ｊ将其调用方式没置如下： Ｓｈｅｌｌ ｒ Ｉ） ｛Ｐｒｏｇｒａｍ Ｆｉｌｅｓ＼Ａｈａｉｒ＼１２．０｛ｈｗｓｏｌｖｅｒｓ＼ ｒｉｐｔｓ＼ｒａｄｉｏｓｓ．ｂａｔ Ｓｈａｆｔ．ｆｅｒｎ”，ｖｂＮｏｒｍａｌＦｏｃｕｓ） ‘｛ 系统实现 Ｉ：以上技术原理，利用有限元分析软件 ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ １２．０的底层开发接口函数进行二 次Ｊ｛：发。运ＩＩ Ｊ ＶＢ．ＮＥＴ搭建Ⅲ轴类零件参数化静 Ｊ 、 ：分析系统平台，其纂本操作界面如 ４所示， ｔ …７／，ｅ 控制区、参数设置 和示图说明区３ 个Ｉ 作 域组成。 流程控制区 参数没 区 示圈说明区 图 １参数化建模界面 以桀蜗杆轴的静力学分析为例，根据实际情 况没汁轴模型、选择材料以及施加约束与载荷，然 后求解得到分析结果。 （１）参数化建模。在参数设置Ｉ 输入该蜗杆 轴每段轴的直径和长度，示图说明区在图形上对 参数没置区的尺寸进行标注（见图４）。 （２）选择材料。在参数设置区选择材料，或 者根据材料的密度、杨氏模量以及泊松比自定义 材料，示图说明Ｉ 实时更新显示用户在设定轴几 何参数后的模型，如图５所示。 ｔＩ■材■煮蔓： ｔ■聃．・…’ ■ ■●’Ｉ…＾ 球・’ －抽． —■■■■■■ｒｒ ．．ｌＩ ＇■，一 ．．－－ （３）施加约束和载荷。在参数设置区对模型 施加约束，同时参照示图说明区的提示在模型相 应位置上施加载倚，如图６所示。 图７求解保存界面 通过ＨｙｐｅｒＶｉｅｗ可以查看保存路径下的 结果文件，如图８所示，其中，图８ａ为该蜗杆轴 受到静载倚后的应力云图；图８ｂ为相应的位 移云图。 图８分析结果 （下转第５６６页） ５６６ 合肥工业大学学报（自然科学版） 第４０卷 （上接第４４６页） ］ ］ ］ ］ ］ 设计开发Ｉ－Ｊ］．工程图学学报，２０１１，３２（１）：１６—２１． ］ 口 口 尹安东，龚来智，王欢，等．基于ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ的电动汽车车 ４结 论 架有限元分析［Ｊ］．合肥工业大学学报（自然科学版）， ２０１４，３７（１）：６－９，７７． ＳＵＮ Ｙ Ｔ，ＷＡＮＧ Ｓ＾，Ｌ Ａｎｓｙｓ ｓｅｃｏｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ 本文运用ＶＢ．ＮＥＴ语言和ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ中 的Ｔｃｌ ＡＰＩ函数对ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ １２．０进行二次 ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｉｄｅｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＥＣ］／／Ｔｈｅ ７ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－Ａｉｄｅｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ 开发，得到一个轴类零件参数化静力学分析系统 平台，实现了参数化建模和分析，固化了分析流 程，并以实例验证，得到如下结论。 （１）该系统平台经过封装，可以不依赖于开 发系统独立运行，运行环境为Ｗｉｎｄｏｗｓ ７（６４位） Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ Ｄｅｓｉｇｎ． ［＆ １．］：ＩＥＥＥ， ２００６：１８６－１８８． 陆天宇，孔啸．基于ＴＣＬ语言的ＣＡＥ流程自动化系统设计 ＥＪ］．制造业自动化，２０１２，３４（１）：３－６． 郑国君，门永新，胡平，等．基于知识的ＣＡＥ后处理流程化 及以上系统（只要安装有．ＮＥＴ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ４．５ 及以上版本）和Ａｌｔａｉｒ ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ １２．０。 平台关键技术ｒｊ］．机械工程学报，２０１１，４７（１７）：１１２—１１８． 杨彩凤，刘志学，王阳合．轴系零件结构参数化设计的研究 与开发［Ｊ］．成都航空职业技术学院学报，２００５，２１ （２）：５０—５３． （２）该系统平台实现了轴类零件静力学分析 前处理过程的参数化，使得用户得以从建模、划分 网格以及设置属性等繁琐、重复的ＣＡＥ分析前 孙妍．ＡＮＳＹＳ在轴类零件有限元分析中的应用ＥＪ］．机械工 程师，２０１０（１２）：４Ｏ一４１． 处理中解放出来。 （３）该系统平台固化了轴类零件的静力学分 析知识和经验，实现了分析流程自动化 避免了分 析人员在使用ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ １２．０时会出现 的失误。 欧贺国，方献军，洪清泉，等．ＲＡＤＩＯＳＳ理论基础与工程应 用ＥＭ］．北京：机械工业出版社，２０１３． （责任编辑胡亚敏） （４）该系统平台操作简单，并且是全中文操 作界面，降低了分析人员的技术门槛。 ［参考文献］ Ｅｌｉ曹文钢，范超．基于ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ的ＣＡＥ流程自动化系统