管道技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，我國的原油、成品油的輸送已經(jīng)由火車(chē)、汽車(chē)的運送轉變?yōu)殚L(cháng)距離輸油氣管線(xiàn)的運輸。而在石油管道的鋪設過(guò)程中由于碰死口或繞過(guò)障礙物等而經(jīng)常需要把管子煨彎，因此在野外施工，煨管大都采用彎管機冷煨的方式。以前我們的彎管機大都采用進(jìn)口，而進(jìn)口的彎管機存在造價(jià)昂貴、零配件供應不及時(shí)等諸多弊端，嚴重制約了公司管道施工的生產(chǎn)能力。在工業(yè)生產(chǎn)中，長(cháng)U彎管機是空調生產(chǎn)中的重要設備，是一種集校直、校圓、送料、切斷、彎曲成形等功能于一體的數控機械。

  傳統方式的彎管機設計周期長(cháng)、成本高、設計修改不方便，主要原因是分析、試驗、修改等過(guò)程所面對的是物理樣機；基于虛擬樣機技術(shù)的設計方法是以計算機上建立的三維數字化模型為基礎，結合CAE的相關(guān)原理對數字化模型進(jìn)行相關(guān)性能研究，將試驗的對象由物理樣機轉移到虛擬樣機，從而縮短了設計周期，降低了成本。

  虛擬樣機作為彎管機開(kāi)發(fā)設計的一項新技術(shù)，對傳統的設計方法是一次革命。以要求開(kāi)發(fā)的能夠同時(shí)彎曲七根銅管的數控彎管機為研究對象，建立了彎管機的三維數字化模型，創(chuàng )新性地采用虛擬樣機技術(shù)對該彎管機的靜力學(xué)性能和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析，并應用分析的結果來(lái)指導設計。

  對虛擬樣機技術(shù)在TBLU7數控彎管機的設計開(kāi)發(fā)過(guò)程中的相關(guān)方面進(jìn)行了討論：包括在UG中建立了TBLU7彎管機的虛擬樣機模型，并研究總結了UG與CAE軟件ANSYS之間的數據交換技術(shù)，對彎管機的主要零件進(jìn)行了靜力學(xué)研究，對重要零件和整機進(jìn)行了動(dòng)態(tài)性能分析，并通過(guò)對管材模擬彎曲結果的有限元分析驗證所設計的彎管機是否符合技術(shù)要求。

  在彎管機的研究過(guò)程中主要完成了以下幾個(gè)方面的工作：

  一、首先介紹了虛擬樣機技術(shù)的基本理論框架，回顧了國內外在這方面的研究現狀和發(fā)展趨勢，論證將虛擬樣機技術(shù)應用與TBLU7彎管機設計的必要性。

  二、在UG中建立零件的虛擬樣機模型并進(jìn)行了裝配，進(jìn)行干涉分析評估，建立了整機的虛擬樣機。

  三、以建立的虛擬樣機模型為基礎，并以數據交換格式導入到有限元分析軟件ANSYS中進(jìn)行了靜力分析和部分零件的優(yōu)化。

  四、以建立的虛擬樣機模型為基礎，進(jìn)行整機模態(tài)分析以提高其的動(dòng)態(tài)性能。

  五、結合管材彎曲成形理論，用有限元方法模擬了管材的彎曲，通過(guò)對彎曲模擬結果分析來(lái)驗證設計是否達到技術(shù)要求。