面向对象的三维参数化换热器结构设计

汪玉春 邵会伟 靳鑫(四川理工学院机械工程学院,四川自贡 643000)



面向对象的三维参数化换热器结构设计

汪玉春 邵会伟 靳鑫
(四川理工学院机械工程学院,四川自贡 643000)

【摘 要】文章讨论了以Pro/ENGINEER作为设计平台,通过交互式方法建立各类换热器零部件基准模型,利用其二次开发模块Pro/Toolkit,以Visual C++为开发平台进行开发,生成动态链接库应用软件,以菜单方式与Pro/ENGINEER集成,从基准模型提取用户需要的特定特征属性和参数,用户通过对话框进行参数的修改,并集成了设计计算,然后实现模型的自动生成,实现用户定制,完成了零件参数化设计系统的二次开发。

【关键词】三维参数 换热器 结构设计

1 引言

Pro/TOOLKIT是美国PTC公司为Pro/E系统提供的二次开发工具包,即应用程序接口(API),其主要目的是让用户或第三方通过C程序代码扩充Pro/E系统的应用程序模块,将Pro/E的通用性与专业性完美地结合起来[1],从而满足用户更高层次的需求。压力容器是生产、生活中广泛使用的,级别品种多样、结构、材质载荷复杂,具有潜在爆炸危险的特种成压设备[2],本文以固定管板式换热器零部件为对象,进行了面向对象的参数化建模。

2 二次开发流程

Pro/TOOLKIT支持在Windows 2000/NT/XP操作系统中使用C和C++语言设计程序,采用Microsoft Visual C++6.0作为编译器和连接器,并可以在Microsoft Visual C++6.0的集成环境下完成程序的设计、调试和编译[4]。

3 程序开发过程

(1)编写源文件;源文件包括:资源文件和程序源文件。资源文件又包括信息资源文件、菜单资源文件和对话框资源文件。(2)程序的编译和连接;本文采用在VC++6.0环境中指定库文件、头文件、源文件的位置及要生成的可执行文件或动态连接库称方法完成程序的编译连接。

4 参数化换热器零部件菜单的实现

4.1 菜单资源文件

huanreLabel

&huanre

换热设备零部件参数化设计(&H)

#

fengtouLabel &fengtou

封头设计(&F)

#

… …

4.2 换热器零件基准模型的建立

本文以GB151为基准设计换热器的主要的组合部件,包括封头、法兰、壳体等的设计和装配得到前端管箱、壳体和后端等主要零部件及子装配体,然后根据用户需求及设计要求对管板等一系列零部件进行设计。

5 对话框的实现

5.1 创建对话框资源

编写对话框资源文件是实现Pro/TOOLKIT对话框编程的第一步[5]。MFC对话框的界面开发可以直接利用VC++的可视化对话框创建技术实现。其基本创建方式是:利用VC++的ResourceView建立对话框的可视界面,然后建立新的对话框类。所创建的对话框如图1所示。

5.2 数据交换,模型再生

参数对象(Parameter Object)和参数值(the Value of a parameter)数据结构,建立数据结构后,要实现参数化,必须实现双向数据流,即从基准模型设计参数到交互界面,供用户修改;另一方面,用户修改后的新参数值,要从用户界面返回到基准模型以实现参数更新,并且可以实现封头厚度自动计算,进而更新零件模型,如图2所示。

6 结论

本文采用了面向对象的参数化设计方法实现了固定管板式换热器零部件的参数化系列设计,包括封头、(兼做法兰)管板、管箱、折流板等非标准件的设计,和总体装配结构的设计,在设计过程中采用菜单和对话框作为交互界面,方便用户修改参数以及再生模型,并集成了相关的计算以实现强度要求。

参考文献:

[1]栾春远编著.AutoCAD2005压力容器设计.北京:化学工业出版社.

[2]李世国.Pro/Toolkit程序设计[M].北京:机械工业出版社,2003,06.

[3]张继春编著.Pro/ENGINEER二次开发使用教程.北京:北京大学出版社.

作者简介:汪玉春(1980—),男,吉林磐石人,助教,主要从事现代机械设计理论及方法的研究。