三维设计软件的本地化开发

以PDMS为例,介绍了三维工厂设计软件本地化开发,包含公司编码体系的建立,数据库的建立,软件的二次开发等。     

基于CATIA二次开发的风力机叶片建模技术

针对风力机叶片三维模型,利用VB平台建立与EXCEL的接口,方便叶片模型参数从EXCEL读入.为精确建模,计算过渡翼型以及叶片空间离散数据点坐标,再基于VB平台建立CATIA应用软件的二次开发,输出CATIA几何图形集.此软件的开发意义在于能够快速、高效、精确、智能化建立风力机叶片三雏模型,从而可进行气动分析、结构有限元分析、动态仿真以及为制造叶片模具提供数控加工模型.     

基于ABAQUS的耐火材料细观损伤本构模型的开发与实现

针对耐火材料复杂的非线性力学行为及其损伤机制,在细观力学基础上提出了基于界面相模型的耐火材料细观损伤力学模型,利用ABAQUS软件的二次开发平台,开发了该本构关系的子程序。利用该本构模型,对镁碳质耐火材料的受压试验进行了数值模拟。结果表明,运用该本构模型对耐火材料的非线性损伤力学行为进行模拟,与试验结果能够较好地吻合。     

复杂断块油藏构造建模及应用

以地震、测井解释成果、小层对比的井点数据,先断面骨架模型再断层网格模型,进而以井点分层数据及断层属性数据实现复杂断块油藏构造模型的建立.复杂断块油藏与常规油藏最大的不同在于油藏被断层复杂化,因此复杂断块地质建模关在于建立较精准的断层及构造模型,只有这样才能形成储层物性参数赖以分布的地质模型,才能为油藏数值模拟提供较为实际的数据场.本文使用与此思路相适应的Petrel软件实现了某断块储层的精准构造模型的建立,取得了良好的效果.     

基于ASPEN PLUS用户模型技术的催化重整全流程模拟

采用用户模型技术,将自主开发的17集总反应动力学模型与ASPEN PLUS稳态流程模拟软件集成在一起,从而在ASPEN PLUS平台实现了包含重整反应装置在内的催化重整全流程模拟.这一技术既可以利用ASPEN PLUS强大的数据库、模型库和模拟优化功能,大大拓展模拟范围,又可以保持自定义反应模型的特点.整个流程全部仿照反应动力学模型,将300多种化合物定义成18种集总组分（含氢气）,并采用专用于石油系统的物性计算方法.建立的ASPEN PLUS二次开发软件在某连续重整装置上获得了成功应用,模拟结果与实际操作值吻合得相当好,完全满足工业应用的要求.此软件可用于催化重整装置的生产调优、扩能改造和新装置的工艺设计.     

Abaqus二次开发在三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体二维细观模型中的应用

针对采用手工方法建立三元乙丙橡胶（EPDM）/聚丙烯（PP）热塑性弹性体有限元模型工作效率极低的问题,采用Python语言对Abaqus GUI进行二次开发,建立模型相关界面。结果表明：通过界面输入相关模型参数可快速建立满足不同仿真分析要求的有限元模型,极大地简化了模型建立工作。蒙特卡洛方法可以建立具有不同特点EPDM/PP细观尺度有限元模型。     

Comos应用于工艺包设计的二次开发

通过对工程数据平台软件Comos的介绍,概述了其FEED模块和PID模块的功能、特点;详细介绍了FEED模块和PID模块在石油化工工艺设计中的二次开发应用和二次开发基本流程与技巧。为了利用Comos提高设计效率,减短生产周期,针对FEED阶段和PID阶段分别说明如何再现工艺系统,论述了数据源走向以及数据在Comos软件、流程模拟软件和计算软件的统一和对接。结果明确了物料平衡,能量平衡和其他工艺数据在Comos中可实现智能对接,广泛应用在工艺设计中。     

轮式作业机井架进行结构分析模型的建立

井架是作业机的重要组成部分，井架作为典型的杆系结构，是主要的承力构件，受力和实用工况复杂，对其利用有限元分析软件ANSYS进行结构分析是井架设计的基础。进行结构分析的前提是正确建立井架的三维空间几何模型。本文主要阐述了如何建立井架模型及有限元分析模型。     

PRO/Ⅱ功能扩展方法探讨

探讨化工过程模拟软件PRO/Ⅱ系统的二次开发方法,具体包括PRO/Ⅱ用户模型开发步骤和方法,PRO/Ⅱ用户模型规范,PRO/Ⅱ对用户模型的调用方式.PRO/Ⅱ支持四种用户模型,用户模型和PRO/Ⅱ之间的信息交流被通过三种方式完成:(1)子程序变量列表;(2)接口子程序;(3)公用存储区.用户模型开发环境是Windows XP操作系统下的DEC Visual FORTRAN 5.0D或6.0,通过编写一个模块定义文件生成动态链接库,复制动态链接库到PRO/Ⅱ的执行目录下即完成PRO/Ⅱ用户模型开发的全过程.最后给出一个用户模型开发实例,以帮助用户熟悉PRO/Ⅱ二次开发方法.     

再生砂粉混凝土抗压强度与细观损伤研究

为研究再生砂粉混凝土的力学性能及细观损伤，本文基于Python语言对ABAQUS软件进行了二次开发编程，建立了考虑骨料、新老砂浆基体和界面过渡区的多相三维混凝土有限元模型，并通过抗压强度试验验证有限元模型的有效性。结果表明，本文建立的再生砂粉混凝土细观模型可有效模拟其力学性能和细观损伤情况，抗压强度实测值与模拟值的误差较小，不超过10.65%;再生砂粉混凝土试块破坏整体呈“X”形式，与试验现象基本一致，初始损伤出现在界面过渡区处，然后逐渐发展直至贯通，随着再生细骨料及再生微粉含量的增多，其损伤扩展程度更加严重，并且其力学性能也随之下降。     

SIMPLIFIED MODEL PREDICTIVE CONTROL FOR SINGLE AND CASCADE LOOPS

An analysis of the simplified model predictive control (SMPC) has been carried out so that the digital algorithm involved could be conveniently applied to single loop control of complex higher order processes with noise and dead time. Simulation results are presented to show the excellent capability of the control technique particularly in the presence of noise. Certain aspects related to SMPC tuning, such as development of a simple closed loop tuning procedure, have been discussed. Finally, the control law is extended to cascade control structure involving a primary and a secondary loop.     

机器学习在多相反应器中的应用进展

准确理解并精确预测多相反应器内复杂的流体力学特性、传递现象及反应特征,是过程工程领域的热点方向之一。随着试验测量技术及高性能计算机的快速发展,研究者可以获取高精度的多维瞬态流场数据集。近十年来,机器学习作为一门新兴学科,越来越广泛地应用于数据挖掘、图像识别、智能控制等领域。本文概述了几种常用的机器学习方法（包括神经网络模型、支持向量机模型、决策树模型、聚类算法模型等）,总结了机器学习模型的构建过程（包括数据集的建立、特征变量的选择、算法框架的选取、模型参数的调优、模型验证与测试等）,综述了机器学习辅助多相反应器中流场本构模型构建、流场图像重构、流型识别、流场关键参数预测及优化、不确定度分析、数字孪生技术平台等方面的应用进展,剖析了机器学习结合多相反应器领域所面临的挑战,展望了机器学习在多相反应器中可能有待拓展的方向。     

A generalized zoning framework for development of CFD-based reduced-order compartment models

While computational fluid dynamics (CFD)-based compartment models have gained popularity as a cost-effective alternative to full CFD modeling of complex mixing systems, model development involves significant trial-and-error efforts. This work presents a generalized zoning framework for the streamlined development of CFD-based compartment models with detailed characterization of the reduced-order representation of the flow physics. With a stirred tank as an illustrative case, reduced-order model for species transport and heat transfer with turbulent flow is derived, followed by introducing the generalized zoning framework to demonstrate how a reduced-order compartment model can be constructed based on a simplified CFD simulation. A test case of mixing two miscible thermal fluids is used to evaluate the CFD-based compartment model. The results demonstrate that the proposed zoning framework exhibits an accurate representation of the CFD simulation of hydrodynamics and demonstrates capabilities of capturing species and heat transfer in turbulent flow systems with complex geometric configurations.     

分子水平动力学模型在催化裂化反应中的应用

催化裂化反应作为一个重要的原油二次加工过程,反应中存在成百上千的物质和化学反应,是一个典型的复杂反应体系,建立这些复杂反应的分子水平动力学模型是动力学研究的重点之一。开发分子水平动力学模型对认识催化裂化反应和工艺开发具有重要的理论和现实意义。本文详细地介绍了近年来国内外催化裂化反应分子水平动力学模型具有代表性的研究成果,对比了单事件模型、结构导向型集总、KMT、熵近似因子模型以及结构化模型等动力学模型的特点、使用范围及优缺点。指出建立更为细致的分子水平动力学模型来预测关键组分的收率、产物的组成和性质将是催化裂化动力学模型研究领域以后发展的主要方向。     

Development and test of CFD–DEM model for complex geometry: A coupling algorithm for Fluent and DEM

CFD–Discrete Element Method (DEM) model is an effective approach for studying dense gas–solid flow in fluidized beds. In this study, a CFD–DEM model for complex geometries is developed, where DEM code is coupled with ANSYS/Fluent software through its User Defined Function. The Fluent Eulerian multiphase model is employed to couple with DEM, whose secondary phase acts as a ghost phase but just an image copy of DEM field. The proposed procedure preserves phase conservation and ensures the Fluent phase-coupled SIMPLE solver work stable. The model is used to simulate four typical fluidization cases, respectively, a single pulsed jet fluidized bed, fluidized bed with an immersed tube, fluidization regime transition from bubbling to fast, and a simplified two-dimensional circulating fluidized bed loop. The simulation results are satisfactory. The present approach provides an easily implemented and reliable method for CFD–DEM model on complex geometries.     

水质数学模型的发展概况

自Streeter-Phelps水质模型建立以来，水质数学模型在环境问题研究中的应用越来越广泛。水质数学模型作为水质规划和环境质量管理的有效工具有了较大的发展。本文就目前水质数学模型的发展情况，作一个基本的介绍。     

催化裂化提升管进料段喷嘴射流运动-扩散特性的分析

针对催化裂化提升管反应器进料混合区域内的复杂流场,提出将连续喷嘴进料射流"分块",利用动量守恒定律,从介观角度分析喷嘴射流与催化剂颗粒之间的混合接触机理;解释了"二次流"从射流主流分离出来的原因。利用空气动力学中的Kutta-Joukowski升力理论,阐明了在提升管内喷嘴射流二次流动后期的发展和扩大过程,实现了对进料射流二次流动全周期演变过程的理论描述。结合附壁射流理论与Kutta-Joukowski升力理论,建立了用于描述提升管内射流二次流动中心流线的模型方程。与实验结果对比,模型曲线与实验中二次流发展趋势有着较高的吻合度,表明该模型能够用于预测提升管内二次流的流动特性。     

县级教育事业发展的系统动态模型

根据县级教育发展的特点，用系统动力学的方法建立了包括教育、经济和社会３个子系统的整体动态模型。它可以用于县级教育发展战略的研究和进行政策分析，为制定与经济、社会相协调的教育发展规划提供科学的依据。作者以江苏省东海县的实际应用为例，说明了该模型的有效性、稳定性、灵活性和实用性。