面向對象的三維參數化換熱器結構設計

汪玉春 邵會偉 靳鑫(四川理工學院機械工程學院,四川自貢 643000)

?

面向對象的三維參數化換熱器結構設計

汪玉春 邵會偉 靳鑫
(四川理工學院機械工程學院,四川自貢 643000)

【摘 要】文章討論了以Pro/ENGINEER作為設計平臺,通過交互式方法建立各類換熱器零部件基準模型,利用其二次開發模塊Pro/Toolkit,以Visual C++為開發平臺進行開發,生成動態鏈接庫應用軟件,以菜單方式與Pro/ENGINEER集成,從基準模型提取用戶需要的特定特征屬性和參數,用戶通過對話框進行參數的修改,并集成了設計計算,然后實現模型的自動生成,實現用戶定制,完成了零件參數化設計系統的二次開發。

【關鍵詞】三維參數 換熱器 結構設計

1 引言

Pro/TOOLKIT是美國PTC公司為Pro/E系統提供的二次開發工具包,即應用程序接口(API),其主要目的是讓用戶或第三方通過C程序代碼擴充Pro/E系統的應用程序模塊,將Pro/E的通用性與專業性完美地結合起來[1],從而滿足用戶更高層次的需求。壓力容器是生產、生活中廣泛使用的,級別品種多樣、結構、材質載荷復雜,具有潛在爆炸危險的特種成壓設備[2],本文以固定管板式換熱器零部件為對象,進行了面向對象的參數化建模。

2 二次開發流程

Pro/TOOLKIT支持在Windows 2000/NT/XP操作系統中使用C和C++語言設計程序,采用Microsoft Visual C++6.0作為編譯器和連接器,并可以在Microsoft Visual C++6.0的集成環境下完成程序的設計、調試和編譯[4]。

3 程序開發過程

(1)編寫源文件;源文件包括:資源文件和程序源文件。資源文件又包括信息資源文件、菜單資源文件和對話框資源文件。(2)程序的編譯和連接;本文采用在VC++6.0環境中指定庫文件、頭文件、源文件的位置及要生成的可執行文件或動態連接庫稱方法完成程序的編譯連接。

4 參數化換熱器零部件菜單的實現

4.1 菜單資源文件

huanreLabel

&huanre

換熱設備零部件參數化設計(&H)

#

fengtouLabel &fengtou

封頭設計(&F)

#

… …

4.2 換熱器零件基準模型的建立

本文以GB151為基準設計換熱器的主要的組合部件,包括封頭、法蘭、殼體等的設計和裝配得到前端管箱、殼體和后端等主要零部件及子裝配體,然后根據用戶需求及設計要求對管板等一系列零部件進行設計。

5 對話框的實現

5.1 創建對話框資源

編寫對話框資源文件是實現Pro/TOOLKIT對話框編程的第一步[5]。MFC對話框的界面開發可以直接利用VC++的可視化對話框創建技術實現。其基本創建方式是:利用VC++的ResourceView建立對話框的可視界面,然后建立新的對話框類。所創建的對話框如圖1所示。

5.2 數據交換,模型再生

參數對象(Parameter Object)和參數值(the Value of a parameter)數據結構,建立數據結構后,要實現參數化,必須實現雙向數據流,即從基準模型設計參數到交互界面,供用戶修改;另一方面,用戶修改后的新參數值,要從用戶界面返回到基準模型以實現參數更新,并且可以實現封頭厚度自動計算,進而更新零件模型,如圖2所示。

6 結論

本文采用了面向對象的參數化設計方法實現了固定管板式換熱器零部件的參數化系列設計,包括封頭、(兼做法蘭)管板、管箱、折流板等非標準件的設計,和總體裝配結構的設計,在設計過程中采用菜單和對話框作為交互界面,方便用戶修改參數以及再生模型,并集成了相關的計算以實現強度要求。

參考文獻:

[1]欒春遠編著.AutoCAD2005壓力容器設計.北京:化學工業出版社.

[2]李世國.Pro/Toolkit程序設計[M].北京:機械工業出版社,2003,06.

[3]張繼春編著.Pro/ENGINEER二次開發使用教程.北京:北京大學出版社.

作者簡介:汪玉春(1980—),男,吉林磐石人,助教,主要從事現代機械設計理論及方法的研究。