主部件的部分特征, 甚至只保留轮廓或者名字, 这样
可以提高计算机的运行速度。通过在不同零件间使用
配对条件, (配对条件包括对准、对齐、角度、距离、相切
等) , 可以参数化地装配组件, 例如设置两个零件距离
为 50mm。采用w ave 链接的功能可以实现零件之间特
征的引用, 还可以实现产品级的引用。这样, 零件之
间可以保留链接相关关系, 被链接零件的改变可引起
和其相关零件的改变。

图

　发电机装配后的爆炸图

装配标准件时, 可以直接在创建的零件库中根据

零件号查找进行装配, 也可以引用保存了部件族电子
表格的零件, 进入如图 6 所示步骤, 选择标准件编号
进行装配。

图

　选择标准件的编号

(

建立零件库时输入的编号为

、

2　发电机零件有限元分析和参数优化

U G N X 3 软件集成了N a st ran、AN SYS、ABQU S

等解算器, 解法类型包括线性静态、模态、屈曲、非
线性静态分析, 可以选择对模型进行结构、热、耦合
分析, 进而对模型的参数进行优化。以端盖为例, 建
立零部件的参数化模型后, 进入结构分析模块, 分析
过程如下: ①模型准备, 在不影响计算精度的前提下,
可以对零部件进行简化, 例如, 抑制零件上的凸台、小
孔、小圆角、小倒角特征, 将多个面缝合成一个面, 将
对称模型分割为两部分; ②划分网格, 包括一维、二
维、三维网格划分, 划分的网格和几何模型相关, 几
何模型的尺寸改变了, 网格也可以进行相应的更新, 三

维网格划分包括三维四面体网格和三维扫掠体网格,
划分后检查有限元模型以验证网格的正确性, 端盖划
分网格后见图 7; ③材料分配, 从材料库选择材料, 材
料的参数会自动付给每个单元, 见图 8, 也可以手动设

图

　将端盖划分网格

图

　模型材料及特性参数输入

置材料特性参数、环境参数; ④选择N astran 解算器,
进行分析解算; ⑤模型后处理, 后处理可使用不同的
颜色显示不同范围的值, 可显示不同的云图, 例如应
力云图、应变云图、应变能云图; ⑥优化分析, 可以
选择应力、应变、位移、重量或体积等进行优化。

3　结束语

(1) 利用U G N X 3 软件, 基于特征的参数化建模

方法, 建立了真空泵有刷交流车载发电机标准零件库。

(2) 基于参数化、w ave 链接装配建模技术, 应用

标准零件库, 建立了发电机的模型。运用U G 与N as

t ran 集成对零件进行有限元仿真分析, 对零部件参数

进行了优化。

(3) 此研究有利于真空泵有刷交流车载发电机的

快速设计, 提高了产品设计质量, 减少了设计周期。

(参考文献和英文摘要转第 21 页)

・

2007

年第

期　　　　　　　　　　高锋军

等

车载真空泵有刷交流发电机结构仿真设计