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由電子汽車衡設(shè)計計算談計算機(jī)輔助設(shè)計的應(yīng)用
地磅,顧名思義是用來計量汽車及所 載貨物重量的衡器。地磅作為衡器家族中 的員，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在港 口運輸中，地磅擔(dān)負(fù)著大量貨物進(jìn)港出港 的計量任務(wù)，發(fā)揮著舉足輕重的作用，
80年代末，隨著地磅技術(shù)的不斷發(fā)展， 研究幵發(fā)種適用于港口運輸?shù)牡匕醯暮?聲愈來愈離，攻關(guān)：已是事在必行。經(jīng)過10多 年的研究和探索,港口用地磅的設(shè)計制造技術(shù)已經(jīng)日益成熟。目前，大連港務(wù)島科研設(shè)計所研究開發(fā)的地磅定型產(chǎn)品已經(jīng)形成 系列，額定載荷從20t至60t規(guī)格齊全,實際應(yīng) 用效果十分理想，受到用戶的致好評.
地磅的設(shè)計計算，傳統(tǒng)的方法都是采 用手工計算，恥年代以來隨著計算機(jī)技術(shù)的 不斷普及，地磅設(shè)計計箅的計箅機(jī)化也變 成了現(xiàn)實，采用與不釆用計算機(jī)進(jìn)行地磅的設(shè)計計算，前后的對比是十分明顯的s通 過這種鮮明的對比f您就不難發(fā)現(xiàn)，重視開發(fā) 計算機(jī)技術(shù)，發(fā)揮計算機(jī)的巨大潛力，將會在今后各種港口機(jī)械的設(shè)計開發(fā)工作帶來多少 益處。
在計算內(nèi)容方面，手工計算與計算機(jī)計 算大同小異，不外乎包括以下五方面的內(nèi)容： (1)蓋板厚度的計算; (2)地磅所受大彎 矩的計算;(3)地磅所受大應(yīng)力的計算; (4)地磅在危險載荷作用下產(chǎn)生的大燒 度的計算及剛度驗算;(5)地磅穩(wěn)定性計 算。然而，在具體的計箅方法及計算思想上 二者卻存在普明顯的差異。手工計算地磅所受的大彎矩， 先要判斷出危險工況，由于計算量較大，所以般均釆用經(jīng)驗判斷 法。
例如:選定某種車型為危險栽荷，以載荷 重心作用在衡器中點時的這種工況作為危險 工況，并以地磅中點所受的彎矩為大彎 矩》由此可見.手工計算的毎個步驟都是 建立在經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上的，與實際情況有較 大差距《采用計算機(jī)后情況就大不相同了。計算機(jī)的個突出特點就離速運算，它能 在短的時間內(nèi)按照裡序的命令反踅進(jìn)行成 百上千次同樣的運算，這就為地磅的 快速計算創(chuàng)造了條件。下面以地磅所受 大彎矩的計算為例來說明計算機(jī)的計算模 式.
先輸人工況總致(工況總數(shù)即是地磅的設(shè)計車型數(shù))，然后釆用循環(huán)語句，分別 計算各工況的大彎矩。當(dāng)計算其中的某 工況時,釆用模擬實際的怍業(yè)方式，假定汽車 從地磅的端移動到另端,逐點計算汽 車處于不同位置時車輪作用點處的彎矩值 (對于兩橋汽車計算兩個彎矩值,對于三橋汽 車計算三個彎矩值)，比較出幾個輪下彎矩值 的大值。然后再將該值與汽車在前點時 的大值進(jìn)行比較，取出個較大值。如此 重復(fù)，當(dāng)該汽車從端移動到另廣后，計算 機(jī)將自動搜索出該工況下地磅所受的大 彎矩后，再將不同工況下的大彎矩值 進(jìn)行比較求出總的大彎矩值，與手工計箅比較，計箅機(jī)計箅的每步都與之相似，但計 箅機(jī)卻不厭其煩地將手工計算的每步重復(fù) 了幾千次，而計算時間卻只需幾秒鐘。這樣 的率是任何人也無法達(dá)到的。
在計算地磅的大撓度時也采用了類 似的計算方法。 先將單節(jié)地磅等分成10 或20段,計箅各等分點處的撓度值。當(dāng)汽車 處于某位置時，計算某等分點處的撓度 值采用了“迭加法”,這是與手工計算*不 同的;手工計箅采:用的是計箅公式求大值 的方式，簡便但不準(zhǔn)確;計算機(jī)計算則采用步 步搜索的方式，復(fù)雜但很準(zhǔn)確。假設(shè)現(xiàn)在要 計箅臺三橋汽車作用在地磅上時產(chǎn)生的 大撓度，單節(jié)汽車衡長7m，汽車衡被20等 分,汽車在地磅上毎移動50mm計算次各 等分點處的撓度，汽車前后橋輪距為3* 9m， 這種情況下可以計箅出計算機(jī)將重復(fù)計算的 次數(shù)為：(7000— 3900)/50* (3* 19+3* 19 + 19) +19=8265次，要是采用手工方法進(jìn)行 如此大量的計算，即使每天能計箅20次，也要 花費年的時間，而計箅機(jī)卻只需要20秒鐘 的時間就可準(zhǔn)確無誤地完成任務(wù)，
談到計箅的準(zhǔn)確性，計箅機(jī)的*性就 更加突出了。 先計箅機(jī)能夠做到在幾千次 的汁箅中不出現(xiàn)任何失誤,嚴(yán)格按照程序的 命令進(jìn)行計算，以保證計算的準(zhǔn)確性。其次， 計算機(jī)的計算方法和思路與手工計算比較發(fā) 生了本質(zhì)的變化,它是以大量計算為基礎(chǔ)的， 采取模擬實際作業(yè)的方法，逐步搜索出計箅 結(jié)果的，因此避免了手工計箅中存在的"主觀 假設(shè)使計算結(jié)果更接近于實際。例如:手 工計箅般只選擇幾個工況中的某個進(jìn)行 計算，而計算機(jī)則要計算所有的工況然后進(jìn) 行比較;手工計算般都以地磅中點處的 彎矩及撓度為大值,而計算機(jī)計算的結(jié)果 唄不同，其大值的大小及取得大值的位置都是隨著載荷大小及形式的變化而變化 的.
這種計算結(jié)果上的差異，*會使設(shè)計 者得出截然不同的結(jié)論，利用地磅計算機(jī) 補(bǔ)助設(shè)計軟件對各噸位地磅進(jìn)行驗算后， 得出的結(jié)論是，地磅的設(shè)計是否滿足要求 主要取決于地磅的剛度。剛度滿足要求則 強(qiáng)度定滿足要求;強(qiáng)度滿足要求而剛度卻 未必滿足要求，對于手工計算來說，剛度計 算恰恰是計算的難題。
除了上面兩大優(yōu)勢外，還有個特點就 是計算的方便性' 地磅計箅機(jī)輔助設(shè)計 軟件的應(yīng)用 先使您不用紙和筆便能進(jìn)行計 算，并可直接打印出完整漂亮的計算說明書; 計箅采用人機(jī)交互式的參數(shù)輸人法，屏幕上 顯示有關(guān)該參數(shù)的完整提示(圖形提示及文 字提示操作十分方便;地磅計算機(jī)輔助 設(shè)計軟件中建立了型鋼數(shù)據(jù)庫，使您不必查 閱手冊便可在屏幕上直接進(jìn)行選擇。如果計算結(jié)果不理想,您可以隨時修改有關(guān)參數(shù)，重 新計算。該地磅計箅機(jī)輔助設(shè)計軟件具有 通用樣，可進(jìn)行各種噸位地磅的計算。
總之，采用計算機(jī)進(jìn)行地磅的計算后， 大大提髙了計算效率，*擺脫了手工計算的各種煩惱。也許有人會說，計算機(jī)好是好， 可是搞軟件開發(fā)就難了，其實類似地磅計 箅機(jī)輔助設(shè)計這樣的用軟件的開發(fā)，并不 象想象的那么難，只要投人少量的資金和人 力，便可幵發(fā)出很有實用價值的應(yīng)用軟件。
港口作為重要的裝卸運輸企業(yè)，擁有大量裝卸運輸設(shè)備,其中有許多設(shè)備為非標(biāo)產(chǎn) 品，需要設(shè)計人員根據(jù)實際情況重新設(shè)計。而 且，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，設(shè)計行業(yè)的競爭也 必然愈演愈烈。因此,要想在設(shè)計行業(yè)中立 于不畋之地，發(fā)展計算機(jī)技術(shù)，大力加強(qiáng)計算 機(jī)補(bǔ)助設(shè)計軟件的幵發(fā)工作，才是百年大計, 當(dāng)務(wù)之急。