循环水压力发生器是以土力学试验仪器三轴试验仪为基础并向其提供循环正弦水压力的仪器,用于水压力的精密产生与调节控制。它能够根据实验的要求,产生相应频率的正弦水压力,并能针对试验过程中水样的流失,在不停机的情况下随时调节发生器的容积,做到自动补偿,以维持所需的压力。 本文就是为实现上述目的,利用目前较先进和广泛使用的CAD/CAE/CAM软件Pro/Engineer Wildfire版,结合AUTOCAD和ANSYS,完成这一系统的设计和相关配套部件的选取。在充分论证设计合理性的前提下,利用Pro/ENGINEER设计出循环水压力发生器的各个零部件,在复杂部件的造型过程中,采用了C语言计算曲线关键节点与Pro/ENGINEER零件草绘相结合的方法,准确绘制出复杂零件的外部轮廓,从而精确生成所需的造型。 针对关键复杂部分的设计,采用Pro/E的Pro/Mechanica组件进行结构分析对设计进行优化。对压力产生的核心部件——凸轮,采用Pro/Mechanica与调用ANSYS进行有限元分析相结合的方法,确定和验证凸轮的相关参数。 在工程图的输出上,以AUTOCAD为基础,结合其内嵌的AUTO LISP进行了二次开发,使AUTOCAD能够快捷的接受Pro/E输出的工程图,并能自动进行图层的转换、线宽设置、颜色设置等相关操作。 对于零件的装配,结合Pro/E的Pro/Mechanism模块,进行相关的运动仿真,并对关键点的运动路径、速度和加速度等参数作了相应的分析,做出了分析曲线,作为选择最佳的运动模型的依据,进一步验证了方案的合理性。 产品经过试验表明:系统设计合理、运作平稳,产生的压力符合设计要求,达到了预期的设计目标。