管道技術的進步和發(fā)展，我國的原油、成品油的輸送已經(jīng)由火車、汽車的運送轉(zhuǎn)變?yōu)殚L距離輸油氣管線的運輸。而在石油管道的鋪設過程中由于碰死口或繞過障礙物等而經(jīng)常需要把管子煨彎，因此在野外施工，煨管大都采用彎管機冷煨的方式。以前我們的彎管機大都采用進口，而進口的彎管機存在造價昂貴、零配件供應不及時等諸多弊端，嚴重制約了公司管道施工的生產(chǎn)能力。在工業(yè)生產(chǎn)中，長U彎管機是空調(diào)生產(chǎn)中的重要設備，是一種集校直、校圓、送料、切斷、彎曲成形等功能于一體的數(shù)控機械。

　　傳統(tǒng)方式的彎管機設計周期長、成本高、設計修改不方便，主要原因是分析、試驗、修改等過程所面對的是物理樣機；基于虛擬樣機技術的設計方法是以計算機上建立的三維數(shù)字化模型為基礎，結合CAE的相關原理對數(shù)字化模型進行相關性能研究，將試驗的對象由物理樣機轉(zhuǎn)移到虛擬樣機，從而縮短了設計周期，降低了成本。

　　虛擬樣機作為彎管機開發(fā)設計的一項新技術，對傳統(tǒng)的設計方法是一次革命。以要求開發(fā)的能夠同時彎曲七根銅管的數(shù)控彎管機為研究對象，建立了彎管機的三維數(shù)字化模型，創(chuàng)新性地采用虛擬樣機技術對該彎管機的靜力學性能和動態(tài)特性進行分析，并應用分析的結果來指導設計。

　　對虛擬樣機技術在TBLU7數(shù)控彎管機的設計開發(fā)過程中的相關方面進行了討論：包括在UG中建立了TBLU7彎管機的虛擬樣機模型，并研究總結了UG與CAE軟件ANSYS之間的數(shù)據(jù)交換技術，對彎管機的主要零件進行了靜力學研究，對重要零件和整機進行了動態(tài)性能分析，并通過對管材模擬彎曲結果的有限元分析驗證所設計的彎管機是否符合技術要求。

　　在彎管機的研究過程中主要完成了以下幾個方面的工作：

　　一、首先介紹了虛擬樣機技術的基本理論框架，回顧了國內(nèi)外在這方面的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，論證將虛擬樣機技術應用與TBLU7彎管機設計的必要性。

　　二、在UG中建立零件的虛擬樣機模型并進行了裝配，進行干涉分析評估，建立了整機的虛擬樣機。

　　三、以建立的虛擬樣機模型為基礎，并以數(shù)據(jù)交換格式導入到有限元分析軟件ANSYS中進行了靜力分析和部分零件的優(yōu)化。

　　四、以建立的虛擬樣機模型為基礎，進行整機模態(tài)分析以提高其的動態(tài)性能。

　　五、結合管材彎曲成形理論，用有限元方法模擬了管材的彎曲，通過對彎曲模擬結果分析來驗證設計是否達到技術要求。

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