塑料注射成型cae冷却系统的研究与开发

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要冷却系统是塑料注射模的关键组成部分，其设计过程十分繁琐，因此在注射成型CAE软件中实现冷却系统是一件重要而富有挑战性的工作。HSCAE是由华中科技大学华塑软件研究中心研究开发的新一代商品化塑料注射成型过程模拟系统。本文主要对HSCAE冷却系统的分析、设计以及关键问题的实现进行研究。本文基于现代软件工程，将RUP软件过程和面向对象方法应用于系统开发。深入分析了冷却系统的功能需求，建立了用例模型。根据RUP开发过程中分析阶段的任务和步骤，精化了用例，建立了分析模型，完成了系统分析。软件设计模式的

2、复用是软件复用的一种主要形式，是解决软件开发效率和质量问题的重要途径。冷却系统的设计中大量使用了设计模式，作者举例说明了命令模式、桥接模式和组合模式是如何被应用并解决冷却系统中的设计难题的。一个好的CAE系统应该能方便地与CAD进行数据交换。IGES是当前最流行的CAD/CAM通用数据交换标准之一，作者通过对IGES标准文件结构和数据记录格式的研究，实现了IGES处理器，可以从IGES文件中导入某些实体到HSCAE系统中，也可以将HSCAE系统中的实体导出到IGES文件中。镶块冷却是一种十分重要的冷却方式，为了实现HS

3、CAE对作为型芯的冷却镶块的支持，作者提出了两种解决方案：一种是通过拷贝制品网格保证镶块与制品接触部分网格的一致性；一种是通过收缩镶块体积使得镶块和制品由接触变为分离。前者是精确处理但难以实现，后者易于实现但是会影响数值分析的精度。作者对两种算法都进行了详细地阐述。关键词：注射成型；冷却系统；软件工程；设计模式；IGES；镶块I华中科技大学硕士学位论文AbstractCoolingsystemisverycrucialtoaplasticinjectionmold,anditsdesignprocessiscumber

4、some,whichmakesimplementingthecoolingsysteminplasticinjectionmoldingCAEsoftwareanimportantandchallengingwork.HSCAEisthenewestgenerationnumericalsimulationcommercialsoftwareforplasticinjectionmolding,whichisdevelopedbyHuaSuSoftwareResearchCenterofHUST.Thispaperfo

5、cusesontheanalysis,designofthecoolingsystemofHSCAE,andimplementationofsomekeyfunctions.TheRUPsoftwareprocessandObject-Orientedmethodareusedinthedevelopmentofthesystembasedonthemodernsoftwareengineering.Thefunctionalrequirementsofthecoolingsystemaredeeplystudieda

6、ndausecasemodelisbuilt.ThenananalysismodeliscreatedtorefinetheusecasesbyfollowingthetasksandstepsoftheanalysisphaseoftheRUPprocess,whichcompletestheanalysisofthecoolingsystem.Reuseofsoftwaredesignpatternsisaprimaryformofsoftwarereuse,whichisanimportantapproachto

7、solvetheefficiencyandqualityproblemsofsoftwaredevelopment.Manydesignpatternsareusedtodesignthecoolingsystem,thispaperdemonstrateshowdesignpatternsbeusedtosolvetheproblemsbytakingcommandpattern,bridgepatternandcompositepatternasexamples.GoodCAEsoftwaremusthavethe

8、abilitytoexchangedatawithCADsoftwareeasily.IGESisoneofthemostpopularCAD/CAMgeneraldataexchangestandards,bystudyingitsfilestructureanddataformat,anIGESprocessorisimple