本文针对发动机内部重要零部件--气门开发了一种面向对象的设计分析类软件。文中首先阐述了现代工业中应用的各种分析设计软件,探讨面向对象的分析设计软件发展前景和针对气门的分析设计软件的国内外研究状况,提出开发气门分析设计软件的必要性。 通过介绍有限元理论的基本过程和有限元分析软件ANSYS的基本概况,为气门分析软件的建立打下理论基础和分析平台。本软件以VC++6.0为开发环境,分别利用OpenGL技术建立气门动力学模块、利用C++与ANSYS的嵌套技术建立气门的热力耦合有限元分模块、利用ANSYS二次开发功能建立气门的优化分析模块。 讨论ANSYS二次开发工具APDL与以VC++为平台的C++的嵌套技术,实现了气门几何结构的参数化设计和以VC为平台气门有限元分析的参数化过程。简单介绍了传热理论,以及本软件气门热与应力耦合场有限元分析模块的建立,详细说明有限元分析参数化的过程,包括模型的建立、单元类型的选择、网格划分以及约束条件和载荷的施加等。并通过实例验证模块运行的可行性。通过ANSYS自带的窗口开发设计语言创建的气门结构尺寸的优化设计模块,并通过实例验证了模块运行的可行性。 本文基于OpenGL技术和ANSYS与VC接口技术,实现气门参数化建模、动态仿真与有限元分析系统。利用VC封装ANSYS的二次开发工具APDL命令流,使气门参数化,并将APDL命令流文件自动读入ANSYS进行气门有限元分析。系统建立的友好参数输入界面,可直接输入气门结构参数,从而建立气门的有限元模型,替代ANSYS人机交互的GUI方式,从而避免了气门建模与分析转换过程中的信息流失,大大的提高了气门建模的工作效率有限元分析的可靠性。