分层流速控制水槽的模拟及智能化控制

设计了一种多路循环分层流速控制水槽,并建立了用于模拟分层控制的数学模型及实验平台. 通过建立的实验平台,采用实验和模拟结合的方法研究喷口流速组合对水槽中水体流速分布形态的影响. 针对同一种水流形态,通过改变其速度大小来观察水流形态的变化以及速度大小的分布和有效区域的范围变化. 通过改变进水口初始速度,得到不同的水流形态. 研究中模拟了常见的几种水流形态(直线型、上快下慢型和抛物线型),利用模拟所得各形态特征的数据,结合神经网络实现对实验平台智能化控制,从而实现对水槽的智能化控制.     

不同夹持方式下高速动车组蒙皮件拉形过程数值模拟

采用动态显式有限元软件,对6082-T6铝合金板材在传统夹持方式和柔性夹持方式时成形球面件的过程进行了仿真,对比分析拉形过程中板材的应力和应变变化.结果表明,与传统夹持方式相比,在柔性夹持方式下得到的多点拉形件应力应变分布均匀,成形效果较好,而且可以提高材料的利用率.完成了相关的实验验证,结果表明柔性夹持方式适用于高速动车组车头蒙皮拉形过程,验证了柔性夹持装置的可行性与实用性.     

基于多物理耦合场的固液两相磨粒流伺服阀阀芯喷嘴抛光研究

伺服阀阀芯喷嘴是伺服控制系统中的重要零部件，尤其是喷嘴小孔的表面质量会直接影响到整个伺服控制系统的进程，因此阀芯喷嘴要求很高的尺寸精度、形位精度以及表面粗糙度。为探讨磨粒流抛光伺服阀阀芯喷嘴的抛光效果，对磨粒流抛光阀芯喷嘴的加工过程进行数值模拟研究，分析了不同入口速度条件下阀芯喷嘴内磨粒流的动态压力、速度以及湍流动能的分布状况，研究分析了磨粒流抛光阀芯喷嘴的有效性，并对阀芯喷嘴的磨粒流抛光效果进行了预测。     

西安办公建筑相变蓄热通风技术的季节适宜性研究

以西安地区一栋典型办公建筑为例,运用EnergyPlus数值模拟软件研究了相变蓄热通风技术在过渡季节和炎热季节的应用情况。采用日累计降温幅度ΔT和降温潜力百分比J两个指标对其降温效果进行评价,分析了相变材料充分发挥相变潜能时室外干球温度的日气温特征,并基于ASHRAE 55热舒适模型评价了该技术对室内热环境的改善情况。结果表明:当室外干球温度最大值高于相变区间上限值3℃时,最低温度低于相变区间下限值3℃,且日平均温度处于相变区间范围内时,相变蓄热通风技术能够充分发挥相变蓄能作用;该技术在过渡季节的应用效果优于炎热季节,与夜间自然通风技术相比,该技术可使整个过渡季节室内空气温度降温幅度提高14%,室内操作温度满足ASHRAE 55标准的80%,可接受温度范围的小时数提高8%,而整个炎热季节室内空气温度降幅只提高5.6%,室内操作温度满足ASHRAE 55标准的80%,可接受温度范围的小时数仅提高1%。     

基于AFDEX的45°斜三通挤压成形工艺数值模拟及试验研究

基于AFDEX有限元软件,建立了某规格45°斜三通挤压成形热力耦合有限元模型,揭示了成形过程中等效应变、载荷-时间曲线和模具应力的分布规律,得到了挤压该规格45°斜三通件挤压设备吨位.研究结果显示,高应变值主要集中在坯料金属流经垂直冲头的区域;由载荷-时间曲线可知,镦粗开始后,镦粗杆的载荷先缓慢上升,之后快速增大,直到镦粗结束,成形载荷为42410 kN;反挤压开始后,随着加载过程的进行,反挤压杆的载荷迅速增大至约23000 kN,之后一段时间内相对趋于稳定,最终,成形载荷为34920 kN.结合工艺试验,镦粗和穿孔的成形载荷分别为41520和34500 kN,与模拟结果非常接近,验证了工艺方案的合理性,模具结构满足要求.     

基于正交试验的冲压成形工艺参数多目标优化

以某车型的前隔板为研究对象,通过三维建模软件设计工艺补充面和压料面,借助有限软件对其成形工序进行模拟分析.将数值模拟和正交试验设计相结合,采用多目标优化方法优化前隔板零件成形工序的压边力和各段拉延筋阻力系数,得到优化的参数组合为压边力F=500 kN,拉延筋阻力系数K1=0.4,K2=0.4,K3=0.3,K4 =0.6.极差分析表明,对最大减薄率影响最大的因素为拉延筋阻力系数K2,对最大增厚率影响最大的因素为拉延筋阻力系数K3.实验结果表明,采用优化后的参数得到实际成形零件无拉裂缺陷且零件厚度满足要求.     

某汽轮机大型管板带极堆焊数值模拟及工艺优化

管板堆焊技术是低压加热器制造的关键技术，文章利用FORTRAN语言编制了一个新热源，基于SYSWELD软件模拟管板带极堆焊的温度场和应力应变场，计算出反变形量，并将其运用到产品上。     

基于 CCHE 的塔什米里克引水枢纽二维水流数值模拟

基于CCHE软件，采用混合掺长紊流模型，建立了新疆典型河流塔什米里克引水枢纽的二维水流数学模型。针对引水枢纽复杂地形边界的网格独特处理方式，使模拟条件更加贴合实际。模型基于试验，选取了引水枢纽典型流量工况下水流运动进行计算，结果显示了引水枢纽附近的水流流态、流速、流线分布，以及典型断面水面线特征，皆与模型试验吻合良好。表明该数学模型中的零方程紊流模型（混合掺长模型）能够有效地计算低水头引水枢纽水流特性问题，且具有一定的稳定性。     

多喷管斜切式火箭发动机流场与轴向推力研究

为研究多喷管斜切式火箭发动机喷管工作特点,采用有限体积法雷诺平均N-S方程,对其流场进行了三维数值模拟;并对发动机轴向推力进行了计算,将理论计算曲线与试验曲线进行了分析对比.结果表明:斜切式多喷管基本喷管段流场参数变化趋势与普通喷管基本一致,斜切喷管出口处的参数分布呈现三维偏心现象;轴向推力理论计算结果略偏大,计算曲线与试验曲线吻合较好.数值模拟结果能正确反应喷管内流动特点.     

非对称机翼对小型无人机滚转力矩影响的数值模拟

建立小型非对称机翼无人机的三维计算模型,数值模拟研究其外形参数对滚转力矩的影响.结果表明,不同机翼安装位置于机身连接处形成的不同压力场,是机身滚转力矩形成的主要原因;来流攻角和速度一定时,机身滚转力矩仅随左右机翼高度差△h变化,不受滚转角β和上反角θ的影响;△h和θ共同对左右机翼滚转力矩差产生影响,且θ对由△h产生的机翼滚转力矩差有抑制作用,而β的影响很小;综合来看,由△h引起的滚转力矩较小,存在修正的可能.