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变型设计已成为现代企业主要的设计方法。目前,对变型设计的研究取得了许多积极进展,已较好地解决零件几何尺寸变型设计问题;但如何高效自动地实现变型设计产品的工程约束校核与优化,如何实现几何尺寸变型设计与精度变型设计的集成,以及工程图变型设计等问题仍没有得到有效解决。本文主要针对变型设计的工程约束满足问题进行研究,提出了一种基于Excel的CAD/CAE集成方法,在此基础上,提出了一种满足工程约束条件的变型设计方法。开发了一个满足工程约束条件的变型设计原型系统,最后以某注射成型机上横梁零件为例,对提出的方法和开发的原型系统进行了验证。 章节内容安排如下: 1.介绍了论文的研究背景及意义;阐述了现有的变型设计方法及CAD/CAE集成方法,并分析了产品变型设计及CAD/CAE集成方法目前存在的问题;给出了论文主要研究内容及整体框架。 2.阐述了参数化CAD、参数化CAE技术及参数化尺寸优化设计方法,研究了基于参数化的零件尺寸变型设计方法,实现了零件几何尺寸变型设计;对CAD/CAE系统之间的集成方式进行分析,初步研究了参数化的CAD/CAE集成技术。 3.研究了CAD/Excel集成技术及CAE/Excel集成技术,提出了一种基于Excel的CAD/CAE集成方法;阐述了工程约束相关知识,分析了工程约束算法及满足工程约束条件的CAE分析方法;研究了工程约束的参数化建模技术,提出了一种满足工程约束条件的零件变型设计方法,实现了满足工程约束条件的零件变型设计。 4.以SolidWorks和ANSYS作为软件平台,VC++和APDL为开发工具,介绍了SolidWorks和ANSYS的二次开发技术,开发了一个满足工程约束条件的变型设计原型系统,以某注射成型机上横梁为例,对本文提出的方法及开发的原型系统进行了应用验证。 5.对论文研究工作进行了总结,对下一步研究工作进行了展望。