换热设备广泛应用于石油、化工、化肥、动力、冶金、环保、轻工等国家支柱和基础产业中，管壳式换热器由于结构可靠、技术成熟适用面广，是目前国内换热设备的主要结构形式。换热设备主要作用是完成工艺过程的热量交换和余热利用，其性能的优劣对于工业过程的投资、能耗、环境、环保及运行等起着重要的作用。纵流壳程换热设备作为新一代节能降耗设备因其具有优良的防流体诱导振动性能、传热性能好、流体流动阻力小、抗结垢能力强、使用寿命长、节约材料、降低能耗等显著优点，而得到了广泛的应用。 CAD技术是本世纪最杰出的工程技术成果之一，是用高新技术改造传统产业，加快国民经济发展的一项关键技术。CAD技术开始于20世纪50年代，经历了50年代与60年代的形成，70年代的发展与80年代的兴起，目前CAD技术仍在向前发展，被称之为下一代CAD系统或第四代CAD系统，其相关技术还在研究与发展中。第三代CAD系统始于80年代中期，在建模方法上分别出现了特征建模和基于约束的参数化和变量化建模方法，其特点是利用特征来表达产品信息，建立基于同一产品的信息模型，有利于CAD＼CAPP＼CAM的集成。 本课题来源于河南省重大科技攻关计划《重大过程装备CAD／CAE／CAPP／VM及网络化技术研究与应用》，新型换热设备特征建模是其关键技术之一。传统的几何模型、线框模型、表面模型、实体模型仅能描述零件的几何数据，难以在模型中表达公差、精度、表面粗糙度和材料热处理等工艺信息，无法实现CAD＼CAPP＼CAM集成的需要。从CAD＼CAPP＼CAM集成的角度出发，要求从产品整个生命周期各阶段的不同需求来描述产品，能够完整地、全面地描述产品信息，即重构零件模型，使得各应用系统可以直接从该零件模型中抽取所需的信息。即研究开发新型换热设备的特征模型。基于以上分析，本文研究开发了新型换热设备的特征建模系统。 在对CAD技术、特征技术、计算机图形学、开发环境、数据库技术等进行综合分析的基础上，本文着重对以下几个方面的内容做了论述、研究和实践： 1、论述和研究了新型换热设备特征建模系统开发的相关理论和开发技术，包括特征技术，参数化技术，面向对象技术，数据库技术。实践了以上 郑州大学硕士学位冷文 理论和技术在新型换热设备特征建模系统中的应用。 2、在分析了新型换热设备零部件形体特点的基础上，抽取出同类零部件的 共性，构建了自定义特征库。依据自定义特征库，根据同类零部件的变 异情况，添加特征即可构成完整的零件信息模型。 3、由于非几何信息与几何信息可分离，本文抽取出零件信息模型的几何特 征，依据尺寸驱动原理，构建了新型换热设备零部件库，运用UG二次 开发工具，可方便地实现对零件库的查询，修改与访问。为了更加方便 地实现对几何数据进行管理，以便形成系列化零部件，本文在VC++ 6.0环境中运用ODBC数据库访问技术，开发了数据库访问接口，可以方 便地对数据进行添加、修改与查询。 本文结合特征建模关键技术的深入研究及具体实践，在以下方面进行了创新J陛工作: 1、首次将特征技术引入到新型换热设备计算机辅助设计中。 2、在深入分析了特征技术及零部件特征表达的关系的基础上，提出了零部 件特征模型的结构模型，在此模型的指导下进行研究与实践。 3、首次研究开发了新型换热设备的自定义特征库和基于特征的零部件库。 4、实现了运用VC++6.0与ODBC数据库接口技术访问UG内部数据库。 本文以UG18、VC++6.0、UG/OPEN二次开发工具和ODBC数据库访问技术研究开发了新型换热设备特征建模系统。该系统中零部件携带几何信息与非几何信息，从而为新型换热设备cADcAPPcAM信息集成打下了基础。通过数据库技术、尺寸驱动技术，可以方便地形成系列化零件，构成了零部件库，从而形成了系列化的基于同一产品信息的的零件信息模型。