静止和旋转孤立车轮局部流场的评价

为研究车轮周围流场特征,分别对某孤立车轮静止和旋转工况下周围流场进行数值研究,并给予试验验证.计算采用定常雷诺时均纳维斯托克斯方程.在1∶15的模型风洞中进行试验.数值模拟结果与试验数据吻合.针对数值模拟结果,详细分析静止和旋转孤立车轮周围流场的流动情况、表面压力因数、气动阻力因数和气动升力因数等,得到孤立车轮旋转对车轮附近局部流场的影响以及形成机理.车轮的转动使总体压差减小,降低气动阻力和升力,改善气动性能。     

基于ABAQUS的高磷铸铁激光淬火温度场分析

论文利用Abaqus有限元分析软件模拟仿真高磷铸铁激光淬火过程。模拟激光淬火温度场主要包括三维模型的建立、高磷铸铁热物性参数的计算、模型网格的划分、载荷的施加方法、移动热源的程序设计、淬硬层深度确定等。激光淬火试验选取激光扫描功率P=1100W和扫描速度v=25mm/s验证模拟仿真结果,结果显示仿真淬硬层层深与激光淬火试验结果基本相符。     

大型塑料模具钢模块淬火工艺的有限元分析

采用有限元软件MSC Marc模拟大型P20钢模块在复杂淬火工艺下的冷却过程,通过分析淬火过程中的温度变化历程及最终组织分布,为厂方生产的P20钢模块制定合理的淬火工艺.     

基于有限元分析的石油套管淬火残余应力

采用有限元分析方法,通过有限元分析软件MSC Marc模拟石油套管淬火过程,分析了淬火后残余应力的分布情况,得到了残余应力随淬火时间和沿套管壁厚方向的变化规律. 进而,研究改变淬火温度和冷却速度的情况下,淬火后残余应力的变化规律,以达到减小淬火过程中所产生的残余应力,提高石油套管的机械性能,寻求最优淬火条件的目的,为今后的企业生产提供一定的理论依据.     

基于Abaqus结构分析结果的车轮寿命预测

利用Abaqus对汽车车轮进行结构分析,基于有限元分析结果通过fe-safe软件对车轮耐久性进行预测,阐述分析软件在模拟车轮疲劳寿命台架试验方面的应用.     

连续纤维增强复合材料商用车车轮的抗冲击性能仿真

为实现车轮的轻量化,采用碳纤维增强树脂基复合材料、基于国标要求的轮辋与轮辐截面尺寸设计一款商用车车轮,并根据层合板设计原则设计其铺层结构。为验证车轮的抗冲击性能,基于车轮30°冲击试验标准,在Abaqus软件中建立车轮冲击试验的有限元仿真模型,分别基于蔡 吴准则和Hashin准则对车轮冲击过程的受力状态进行模拟,根据仿真结果改进车轮的铺层方式,从而提高车轮的抗冲击性能,使其满足冲击试验要求。与同等规格的铝合金车轮相比,复合材料车轮取得约25.3%的轻量化效果。     

机车车轮对流传热系数计算

对流传热系数的准确计算对研究机车车轮温度场和应力场及其疲劳寿命预测有重要意义.针对HXD2机车车轮踏面制动过程,建立车轮及其绕流流场计算模型,应用CFD方法通过仿真得到机车车轮在不同运行速度下的对流传热系数.结果表明:由于车轮自身旋转,车轮表面不同位置处的对流传热系数不同;车轮上半迎风面的对流传热系数较大,下半迎风面较小,且都大于背风面数值.计算结果为研究机车车轮对流传热、蠕滑和制动等传热过程提供参考.     

刹车盘结构对车轮及整车流场的影响

为研究车轮刹车盘结构对旋转车轮和整车流场气动特性的影响,针对是否存在刹车盘两种情况分别建立等比例模型,采用可实现的k-ε两方程模型计算,对比分析气动升、阻力因数,表面压力因数及整体与局部流场,发现刹车盘结构在简化车体上对车轮局部和整车流场都具有突出影响,指出在整车气动特性模拟中刹车盘存在的必要性.进一步进行计算模型选择的研究,发现旋转壁面模型与多坐标参考系(Multiple Reference Frame,MRF)模型对旋转车轮的流场特性模拟结果有差异,在近车轮区域表现尤为明显.     

汽车高强钢大通风孔车轮轮辐成形工艺优化仿真

为满足汽车车轮强度要求,大通风孔钢制车轮轮辐需采用高强度钢材进行冲压成形,因此更容易产生各种成形不良问题.用PAM STAMP对某大通风孔钢制车轮轮辐成形过程中的2道关键拉延工序进行有限元仿真和优化,通过改变模具结构和参数降低轮辐成形后的减薄量,有效防止轮辐成形过程中的开裂现象.对仿真结果和实际加工结果的对比和分析验证该仿真方法的有效性.     

基于工况识别的辊式淬火过程板形预报方法

板形是衡量淬火后钢板质量的重要指标之一,板形的预报对高质量钢板的持续稳定生产具有重要的指导意义.本文提出一种基于工况识别的辊式淬火过程板形预报方法,为淬火生产控制决策提供参考依据.首先对淬火过程进行特性分析;然后采用模糊C均值聚类算法对淬火过程进行工况识别,使用支持向量机建立各工况的板形预报模型,并运用改进的粒子群优化算法提高模型的精度;最后利用工业生产数据进行实验,结果验证了本文所提方法的可行性与有效性.     

Fast simulated annealing hybridized with quenching for solving job shop scheduling problem

Various heuristic based methods are available in literature for optimally solving job shop scheduling problems (JSSP). In this research work a novel approach is proposed which hybridizes fast simulated annealing (FSA) with quenching. The proposed algorithm uses FSA for global search and quenching for localized search in neighborhood of current solution, while tabu list is used to restrict search from revisiting previously explored solutions. FSA is started with a relatively higher temperature and as search progresses temperature is gradually reduced to a value close to zero. The overall best solution (BS) is maintained throughout execution of the algorithm. If no improvement is observed in BS for certain number of iterations then quenching cycle is invoked. During quenching cycle current temperature is reduced to nearly freezing point and iterations are increased by many folds, as a result of this change search becomes nearly greedy. The strength of the proposed algorithm is that even in quenching mode escape from local optima is possible due to use of Cauchy probability distribution and non-zero temperature. At the completion of quenching cycle previous values of search parameters are restored and FSA takes over, which moves search into another region of solution space. Effectiveness of proposed algorithm is established by solving 88 well known benchmark problems taken form published work. The proposed algorithm was able to solve 45 problems optimally to their respective best known values in reasonable time. The proposed algorithm has been compared with 18 other published works. The experimental results show that the proposed algorithm is efficient in finding solution to JSSP.     

GPU加速有限元接触传热过程

在钢板的冲印过程中,模具的淬火效果在板料的转变中起着重要的作用。因此,本文对钢板的淬火过程建立了一个有限元模型,该模型的关键点主要是接触热传导过程,利用有限元计算机程序来计算淬火过程温度场的变化,同时通过温度测量装置来得到模具和板料的温度-时间曲线来验证计算结果。最后,采用基于GPU(图形处理单元)技术的并行计算来加快计算。     

基于专家PID控制的圆环链淬火系统

针对目前圆环链淬火过程中温度控制精度不高、抗干扰能力差等问题,本文提出了一种新型的基于专家PID算法的圆环链淬火控制系统. 描述了智能专家PID算法的原理和实现方法,且将其应用到淬火控制系统中,并就常规PID和专家PID在淬火控制效果上进行了对比. 运行结果表明,基于专家PID算法的温控系统可以对圆环链淬火温度实现优良的控制,并具有响应速度快、鲁棒性强的优点.     

Optimization of steel structures using distributed simulated annealing algorithm on a cluster of personal computers

This paper presents a distributed simulated annealing (SA) algorithm for optimal structural design of steel structures under stress, maximum displacement, and inter-story drift constraints. To effectively harness the distributed computing capabilities of a cluster of PCs, a two-phased SA algorithm consisting of simulated quenching (SQ) and SA is developed and used for development of the distributed algorithm. The distributed algorithm is based on two different levels of parallelism, design variable level for a distributed SQ algorithm and candidate design level for a distributed SA algorithm. The distributed SA algorithm is applied to the discrete minimum weight design of a verifying example and two steel braced frame structures. The results show that the distributed SA algorithm implemented on a network of PCs can reduce the computational requirement significantly, and yield more stable convergence histories.     

基于双栅极计数管的传感器系统控制电路设计

为了有效检测疲劳金属构件发射的外逸电子数目,基于双栅极空气计数管的智能传感器系统的工作原理,通过研究双栅极空气计数管的工作过程,得出双栅极空气计数管的工作时序,提出双栅极猝熄电压和抑制电压幅度和宽度算法,并在此基础上设计出以猝熄电路和抑制电路为主的控制电路;通过实验方案设计与实施,结果表明,双栅极空气计数管及其控制电路能较好地控制放电量和二次电子发射,有效实现计数功能,电路完全能够满足系统设计要求。     

矿用圆环链淬火温度控制系统

矿用圆环链的热处理是决定其产品质量和生产效率的关键所在. 但由于控制方法和稳定性等原因,目前国内矿用圆环链热处理中所使用的中频感应加热系统往往达不到工艺要求. 本设计在对淬火工艺进行深入分析后确定了高质量圆环链淬火前最合理的温度. 通过非接触式红外测温传感器对圆环链的淬火温度进行实时检测,结合积分分离PID算法,以PLC为控制核心,利用D/A模块对中频电源控制模块进行控制,A/D模块对系统反馈量进行采集,并通过触摸屏对系统参数进行设置. 最终实现对淬火过程的高精度闭环控制. 针对工业现场的复杂环境进行了系统控制温度的稳定性分析,从实际投入使用结果来看该系统对中频感应加热设备温度控制精度较高且操作简单方便,人机界面友好,长期运行稳定可靠.