胀接压力与初始间隙对换热器胀接质量的影响

为研究换热管-管板胀接压力与初始间隙对换热器胀接质量的影响,采用胀接参数化模拟研究方法对液压胀接进行可靠性研究,建立换热管-管板胀接的弹塑性参数化几何模型,对不同的换热管-管板胀接压力和初始间隙进行研究,得到换热管残余等效应力、残余接触应力大小及分布规律。研究表明：胀接压力相同、间隙不同时,卸载后残余等效应力和残余接触应力值差别较小;初始间隙相同,胀接压力不同时,卸载后残余应力和残余接触应力值差别较大;换热管的残余等效应力和残余接触应力随着胀接压力的增大而增大,其变化趋势一致;当材料为Ti31钛合金、胀接压力为183 MPa时换热管与管板的初始间隙消除。研究结果为换热器最佳胀接性能优化及胀接质量的提高提供了依据。     

换热管与管板胀接顺序对换热器胀接质量的影响

为研究换热管与管板胀接顺序对换热器胀接质量的影响.采用胀接参数化模拟研究方法对液压胀接进行可靠性研究,建立换热管-管板胀接的弹塑性参数化几何模型,对换热管-管板不同的胀接顺序进行研究,得到换热管残余等效应力、残余接触面应力大小及分布规律.研究表明保压阶段胀接顺序为外-中-内的等效应力最小;完全卸载后,胀接顺序为外-中-内的残余等效应力最小,残余接触面应力最大;胀接顺序为外-中-内时的胀接质量最好;胀接顺序不同时,同一结点处胀接压力卸载以后,对相邻换热管的紧密性和拉脱强度影响较大,距离管板越近,残余等效应力越大.研究结果为换热器最佳胀接性能优化及胀接质量的提高提供依据.     

基于体素模型的多孔结构骨支架快速建模

为解决组织工程骨支架多孔结构设计建模问题,提出1种基于体素模型的多孔体骨支架建模方法。基于CT断层扫描图像,采用MC算法3维重建骨支架三角网格模型;采用分区划分,逆向追踪求交分层算法,获取骨支架分层截面轮廓线段;基于离散采样法,对分层截面轮廓线段等距扫描线填充、离散,生成骨支架体素化模型;构建孔隙单元结构,以体素化空间为约束边界,通过孔隙单元"映射",构建出多孔骨支架模型。研究结果表明,所提算法可以快速构建出能够构建孔隙结构可控的多孔模型,从而为骨支架建模提供了1种可行性的方法。     

基于体素和三周期极小曲面的骨支架多孔结构设计

为解决组织工程骨支架多孔结构设计问题,提出一种基于体素和三周期极小曲面的骨支架设计方法。采用隐函数表达的三周期极小曲面作为构建微观多孔结构的基础孔隙单元,通过定义距离函数及Log-Sigmoid函数的方法,构建不同结构的三周期极小曲面孔隙单元;采用逆向几何求交体的体素化算法,对三角网格模型进行空间单元划分,进而确定目标装配区域;再通过形函数坐标变换,将孔隙单元映射到空间单元中,从而构建空间域多孔结构;最后采用布尔运算得到具有多孔结构的支架模型。实例结果表明,所提设计方法能构建孔隙结构可控的多孔模型,从而为组织工程骨支架设计提供一种可行的方法。     

曲面零件的数字化检测

介绍了已有CAD模型以及基于该模型生产出来的样件,通过对样件进行数据采集,利用采集的点云数据与已有CAD模型之间的相对特征来对二者进行粗定位,进而用ICP算法对二者进行精确定位,最后用点到曲面的最小距离的算法来对样件和CAD模型进行误差分析,以此解决曲面类零件因其形状不规则而难以对其制造误差进行检测的问题。     

反Kagome点阵结构主参数分析及力学行为

为探寻力学性能更好的点阵结构,以点群理论为基础提出反Kagome点阵单胞模型,并与Kagome单胞模型进行力学性能对比分析.以结构压缩性能、剪切性能为目标,相对密度和承载能力为约束条件,运用应力应变理论确定反Kagome单胞关键参数-倾斜角度ω的取值范围.结合有限元分析结果,确定该模型在最佳力学性能下的ω取值.进行反K...     

真空注型智能质量控制方法及系统实现

针对传统真空注型工艺参数的设定大多依靠人为经验而导致浇注件的质量难以控制的问题,考虑到真空注型工艺过程为典型的多变量非线性的间隙工业过程,结合实例推理、神经网络和模糊推理技术,构建真空注型智能质量控制系统。系统采用模块化结构,其中实例推理模块主要利用实例推理技术实现类似浇注实例工艺参数的自动检索;神经网络模块主要利用神经网络技术建立浇注件几何特征和工艺参数的关系模型,从而实现对新浇注实例工艺参数的智能推荐;模糊推理模块主要采用模糊推理技术实现工艺参数的智能修正。通过将该系统用于自制的真空注型物理样机验证了所研究的理论方法的可行性,以及所开发系统的高可靠性。     

面向真空注型技术的双组分材料混合脱泡方法

针对真空注型工艺(Vacuum casting, VC)过程中存在的双组分材料混合不均匀、脱泡不充分而影响最终产品质量的问题。依据混沌混合理论,提出一种几何非对称大叶片式搅拌桨,通过周期性改变搅拌转速的方法来强化混合效果,并利用计算流体力学技术对搅拌槽流场特性进行研究,分析槽内流场结构、压力分布、匀速及变速搅拌下槽内速度分布情况。同时,采用机器视觉和图像处理技术对搅拌过程材料气泡特征进行在线检测,并将检测结果作为控制系统的反馈信号,以实现气泡的自动消除。试验结果表明,所提出的方法不仅能够实现对高黏度双组分材料的均匀混合以及气泡的自动消除,而且还能够进一步缩短处理时间,为有效解决真空注型工艺中高黏度双组分材料难于混合脱泡的问题提供一种可行的方法。     

DPVC工艺充模过程数值模拟和实验研究

为探究真空差压注型工艺(Differential Pressure Vacuum Casting,DPVC)中充模阶段充模速度及充模压差对薄壁产品质量的影响。采用一种基于SIMPLEC-VOF法的液-气两相耦合数学模型,对DPVC充模过程的流动形态进行了分析;并进行了相应的充模实验,数值模拟和实验结果表明:充模薄壁类产品(壁厚3mm内),注型材料黏性力占据了主导地位,扰动得到了有效抑制,流动是稳定的,差压充模过程卷气现象较少,但排气穴位置、数量对产品气穴缺陷影响较大,合理设置可基本消除注件内的气泡缺陷。