基于ANSYS的远场涡流建模与仿真

基于ANSYS的远场涡流建模步骤包括:建立模型、设置模型参数、划分网格、加载激励及边界条件、求解并后处理.该模型的仿真分为无缺陷与有缺陷两类.无缺陷仿真分析得出相位和幅值随检测线圈和激励线圈间距离的变化关系,有缺陷仿真证实运用远场涡流检测技术检测缺陷位置及其深度信息的可行性.     

利用交变磁场测量法的金属表面缺陷检测

当通有交变电流的激励线圈靠近被检测试件时,产生的交变磁场会在试件表面感应出电流.基于交变磁场测量法(ACFM)的原理,建立被测试件感应电流流向模型,并把电磁场场量分成三个分量进行分析,再用ANSYS基于有限元法的金属表面缺陷检测仿真.仿真结果表明,通过测量扰动磁场的分布,可检测金属表面缺陷.     

网格对炮口制退器仿真计算的影响

为研究网格质量对炮口制退器CFD仿真结果的影响,以某炮口制退器为对象,利用Fluent比较结构网格、非结构网格和混合网格对炮口处三维流场计算结果的影响.对比以上3种网格的仿真时间和网格数量,结果表明采用结构网格所需的网格最少,运算所耗机时最短,但网格划分工作量最大.将仿真结果与试验结果进行对比,结构网格与混合网格得到的效率与试验实测值符合良好,非结构网格计算所得炮口制退效率与实测值相差较大.由此可以得出结论:在炮口制退器CFD仿真中,炮口制退器流场网格模型的近壁面宜采用结构网格以保证仿真结果的正确性,远场的网格类型对炮口附近三维流场计算结果影响不大.     

反射/透射涡流非铁磁性材料检测仿真与实验

针对非铁磁性板材的反射式和透射式涡流探头,建立反射式和透射式涡流检测有限元仿真模型,分析不同激励频率两种形式的涡流探头可检测缺陷的深度与标准渗透深度的关系,并通过实验证实仿真分析的有效性。结果表明:反射式涡流可检测缺陷深度与标准渗透深度基本一致;透射式涡流在高频率激励下可检测缺陷的深度远大于标准渗透深度。这为合理选择线圈形式和优化传感器性能提供参考。     

舰船消磁绕组磁特征数值计算与验证研究

作为商业有限元电磁分析软件的替代,基于磁矩量法、多层自适应交叉近似法和GPU并行计算技术的舰船磁场分析软件MagShip已成功用于舰船磁特征仿真建模。但对舰载消磁线圈磁特征进行数值分析时,需要对临近舰载消磁线圈的船体结构精细划分网格单元。MagShip软件用于这种大规模磁场建模问题时,会存在计算结果不稳定或失真。为了解决这个问题,对MagShip软件进行了改进,使其适合用于舰载消磁线圈磁场特征建模,采取的改进措施包括：采用场单元上的耦合系数多点平均值作为相互临近单元的耦合系数;对临近消磁电缆的铁磁区域进行剖分单元加密;将消磁电缆作用在其临近单元上的磁化磁场多点平均值作为磁化磁场有效值。采用改进后的MagShip软件对于薄铁磁球壳内部和外部线圈、典型舰载消磁线圈等典型算例进行了磁特征建模分析,并与商业有限元软件COMSOL Multiphysics的计算结果进行了对比,发现二者差别约为1%. 表明所提方法是有效的,能够用于舰载消磁线圈磁特征建模仿真的实用化。     

多面体网格在推力矢量燃气舵气动特性计算中的应用

为考察多面体网格在燃气舵气动特性计算中的有效性,将多面体网格技术应用于推力矢量燃气舵的流场仿真计算中。计算了由多面体网格建立多个三维模型的气动特性,包括燃气舵单舵在不同舵偏角下的气动特性,以及4片舵片同时存在时的气动特性。将由多面体网格计算得到的气动数据与四面体网格计算得到的气动数据进行对比,结果表明,虽然由四面体网格转换得到的多面体网格对燃气舵周围的激波捕捉能力略逊色于四面体网格,但却能够大幅度减少网格数量,能用更少的网格数量、更少的计算机内存和更短的计算时长得到几近相同精度的计算结果。     

基于CIVA仿真核电站传热管涡流检测参数的选择

利用CIVA软件平台,采用内穿式差动Bobbin线圈对核电站蒸汽发生器传热管涡流检测进行数值模拟;对传热管内外壁缺陷数值模拟,确定检测时的最佳频率,并与理论计算值进行对比;数值模拟差动式探头2线圈之间间隔大小工、线圈宽度b和周向槽缺陷宽度l对检测结果的影响;利用上述CIVA数值模拟的结果分析相应的变化规律,为应用差动Bobbin线圈对核电用传热管进行涡流检测时线圈参数的选择提供了重要的理论参考依据和实用价值。     

经纬度相关的似均匀星表划分方法

针对传统的基于经纬度或均匀星表划分方法的不足,构建了一种经纬度信息相关的准均匀星表划分方法.以天球内接正8面体对天球表面进行第一层次剖分,在2维经纬度网格上进行三角网格划分,将划分结果映射到天球3维表面上,得到似均匀的星表划分结果.分析结果表明:该方法既能构建天球表面的准均匀分布网格,又能留存数据的经纬度信息特征,使导航星表的查询和应用效率得到提升.     

主动雷达导引头地杂波仿真分析

传统的脉冲多普勒雷达地杂波仿真计算采用等距离-等多普勒面元法,但进行计算时面元的划分非常复杂。本文利用方形网格划分,简化了地杂波仿真计算,并进一步采用根据多普勒频率自适应改变网格大小的优化算法,改进了计算效率。     

线圈发射过程弹丸参数设置

基于Ansoft电磁场有限元分析软件,对线圈发射过程进行了动态仿真,分析了弹丸材料与形状、与驱动线圈相对位置等影响弹丸受力的因素。仿真结果表明:弹丸长度应尽量与激励线圈长度接近;弹丸采用管状结构并且外侧靠近驱动线圈内侧可充分利用驱动线圈产生磁场的能量梯度;弹丸应采用导磁非导电材料,或者改变弹丸结构以抑制其内部产生感应涡流。基于以上分析得出了弹丸的最佳受力位置,并以此求出弹丸最大出炮口速度。     

自紧厚壁圆筒静压强度模拟试验研究

介绍38CrNi3MoV钢制厚壁圆筒模拟管的试制过程,对6支厚壁圆筒模拟管进行液压自紧和静压强度模拟试验。结果表明:在壁厚比1.6和1.65、自紧压力720～780 MPa、材料强度Rr0.1≥1 280 MPa条件下,采用液压自紧工艺后6支厚壁圆筒模拟管实测静压强度达520～575 MPa,实测静压强度为理论静压强度的70%～76%。     

V型大功率发动机机体有限元分析

本文建立了一种V型发动机机体板梁组合的有限元模型和应力分析模型，确定了动态分析、静态分析和局部应力分析的边界条件，并用动态分析的结果和动态分析试验结果的比较来修改有限元模型.计算了机体的固有频率、振型应力及应变；通过对计算机结果的分析表明，机体内部的应力及应变正常、均匀平顺，机体裂纹的原因并非机体的结构不合理造成的．     

考虑管状药束轴向运动的大口径平衡炮二维内弹道模型的建立与仿真

传统的两相流内弹道模型将火药颗粒作拟流体假设,对于采用长管状药装药的大口径高速平衡炮来说误差较大。为解决这一问题,针对管状药模块化装填的某480 mm口径高速平衡炮提出在欧拉坐标系中考察火药气体的流动情况,在拉格朗日坐标系中追踪管状药束的运动规律;同时针对药束径向运动方程难以建立的问题,提出药束沿径向线性排布药束的思想,建立了考察管状药束沿轴向的运动规律并能够描述火药气体沿轴向和径向的流动情况的内弹道模型,编制程序进行了数值模拟。通过计算结果与试验结果的对比分析,证明了建立的模型有效,得到了火药气体在轴向和径向的压力分布以及药束模块的运动轨迹,为平衡炮内弹道性能的深入研究提供了新的思路。     

拉拔成型无氧铜管在爆轰加载下的膨胀及断裂特性研究

为了探索拉拔成型无氧铜管是否满足标准圆筒试验的延展性要求,采用未经二次锻造的粗晶软态无氧铜,通过拉拔成型工艺加工成25 mm圆筒试验用的标准铜管。采用超高速分幅相机及扫描相机分别观测装填TNT炸药及JO-159炸药条件下的铜管膨胀及断裂过程,对比典型高应变率范围内铜管的断裂应变、裂纹扩展方向等差异,并分析铜管应变能对炸药驱动性能表征参数的影响。结果表明：TNT炸药爆轰加载下,铜管裂纹主要沿母线形成及扩展,其破片主要呈条状;而JO-159炸药爆轰加载下,铜管环向应变率及轴向应变率分别约为TNT炸药加载工况的1.34倍和2倍, 其断裂带易出现较为复杂的交错状态,形成密集小破片;这两种炸药爆轰下,该铜管的断裂直径均达到了初始直径的3倍,且表征炸药驱动性能的格尼速度未发生明显变化,因此可以满足一般高能炸药圆筒试验的要求。     

Improvement and Experiment of the Reamer in Vibra Cutter Against Wave Edge of Titanium Sheet Alloy Parts

By analyzing the influencing factors of part quality making of sheet alloy of titanium by vibra cutter, the shape of upper reamer is set as cylinder and wedge-shaped form, and the lower reamer as plain and hemicycle form, and its main structural parameters are defined as well. Then it is validated further that such improved vibra cutter reamer can be used to process curve-edged parts of titanium alloy sheet. The experimental result shows that the titanium alloy sheet parts processed by above equipment have no sharpen angles for convex parts and evident crevasse of concave-edged part. In summary, such improvement can eliminate the free-waved edge and improve the manufacture quality of titanium alloy sheet parts greatly.     

高冲击载荷作用下筒型电磁阻尼器动力学特性研究

为探究筒型电磁阻尼器在高冲击环境下的制动效果,开展了高冲击载荷作用下筒型电磁阻尼器的动力学特性研究。基于ANSYS Maxwell电磁学有限元软件建立筒型电磁阻尼器二维数值仿真模型;通过对数值模型进行计算,获得筒型电磁阻尼器在冲击载荷作用下的阻尼输出特性和动力学特性,研究分析了内筒和外筒电磁阻尼力的分布特点;重点探究了导磁筒厚度、导电筒厚度、气隙宽度以及磁靴厚度等参数对动力学特性的影响。研究结果表明:双筒型电磁阻尼器的阻尼力主要由内外导电筒提供,外导电筒占据主导部分;内外导磁筒厚度在一定范围内不会对阻尼力产生影响。     

纤维复合材料缠绕导向装置结构设计与受力分析

为满足复合材料纤维缠绕的要求,对纤维缠绕机的纤维导向装置进行结构设计及受力分析。通过对纵横 向运动机构、旋转装置机构和分线机构的设计,利用solidworks 进行3 维建模,将设计出的纤维导向装置各零件进 行装配,调节各零部件尺寸,实现缠绕功能,利用simulation 对装置中受力较大零件的3 维模型进行受力分析,并 通过缠绕设备进行气瓶缠绕验证。实验结果表明,各部件均能满足设备使用要求。