面向装配工艺规划与仿真的装配工具信息模型的研究

详细论述了装配工具信息模型建立的方法,研究了建立装配工具信息模型的相应策略,并以Pro/E为平台建立了相应的装配工具库系统并给出了搜索工具的算法流程.     

基于有限元方法的衬套装配仿真实现

通过材料力学基本知识推导出求解衬套内径变形量公式,并利用有限元分析软件,采用不同的建模方式,仿真出装配应力图和计算出内外径收缩量的仿真值。通过与推导式计算结果比较,指出利用ANSYS求解衬套变形量是准确可靠的。     

飞机装配工艺仿真与可视化技术研究

提出设计一个飞机装配工艺仿真与可视化系统,讨论实现飞机装配工艺可视化所涉及的关键技术及解决方案,包括基于网络和VRML的装配仿真环境建立、支持装配操作的装配过程仿真、装配工艺文件可视化等问题,阐明装配工艺可视化系统开发的思路、方法和过程。     

装配生产线仿真与优化技术研究

针对装配生产线的优化问题,首先阐述生产线仿真基本步骤及ECRS分析和操作分析等两种最常用的优化技术作为全文的理论基础。随后以某装配生产线为研究对象,基于FlexSim仿真软件进行了装配线建模并分析指出瓶颈在于铁框的装夹工序。由此结合作业流程优化和增加工位两个角度,提出了一套针对性的优化方案,最后再次应用FlexSim仿真加以有效性和可行性验证。仿真实验结果表明,该优化方案的实施可大幅提升目标装配线的生产效率,对于类似制造系统或物流系统的建模和优化,也具备良好的借鉴意义。     

面向装配仿真的装配序列规划方法的研究

从装配仿真的角度对装配序列规划进行了详细分析,建立了一个层级关联关系模型描述机械产品零部件的层次关系,装配关联关系,并利用该模型实现了装配仿真与计算机辅助装配序列规划的集成。     

加注设备虚拟装配仿真训练系统设计

设计了火箭推进剂加注设备虚拟装配仿真训练系统的功能和技术框架,建立了加注设备的三维实体模型,开发了加注设备的拆装演示、交互装配操作和装配工艺规划模块,并编制了功能模块调度与管理界面程序.设计的系统对加注设备操作和维修人员的业务学习和技能训练有重要帮助.     

基于虚拟装配技术的精密剪切设备开发研究

根据精密剪切的原理，设计了精密剪切设备，在建立零部件模型的基础上，运用三维CAD工程应用软件PID／Engineer对其进行了虚拟装配。     

家电产品的虚拟装配及运动仿真研究

结合具体实例探讨了在家电产品设计中虚拟装配及运动仿真技术的方法和重要作用。     

基于DELMIA的飞机平尾装配仿真研究

目前国内飞机装配过程中,数字化装配技术应用越来越广泛,基于三维模型的装配工艺设计也取得较大进展,但仍存在零部件能否准确安装,在实际安装过程中是否发生干涉,工艺流程、装配顺序是否合理,装配工艺、装备是否满足装配需要,装配操作空间是否具有开放性等一系列问题需要在装配设计阶段得到有效验证。通过运用装配仿真软件DELMIA,可以在计算机上以可视化方式研究和解决飞机装配的可行性、可达性,验证装配工艺设计的合理性,及时发现工艺中存在的各种结构性和空间性等问题,并对工艺方法、工装结构和生产线布局等进行修改和优化,从而有效地提高飞机装配质量,降低研制成本和周期。通过对飞机平尾的装配仿真研究,探讨装配仿真的应用,并将装配仿真过程涵盖的主要方法和特点进行阐述,在提供飞机装配仿真方法供参考的同时,也进一步促进装配仿真在飞机生产环节的推广和完善。     

Pro/Engineer中装配仿真的实现方法

装配仿真能实时检测和改进产品的可装配性。提出一种可以实现零件在装配路径上进行连续运动的装配仿真方法。在装配体的基准零件中利用草绘工具规划出装配路径，在将要装配到基准零件上的零件中定义装配基准点。利用Mechanism模块的槽从动机构将装配路径定义为槽曲线，将装配基准点定义为从动机构点。根据槽曲线的空间形态定义伺服电动机即可驱动零件实现装配过程仿真。利用“回放”命令还可以重新演示装配过程以及进行实时干涉检测。     

纵流壳程换热器工艺设计优化算法

长期以来,换热器的工艺设计采用类比试算的设计方法,使设计人员把大量精力和时间消耗于重复的烦琐计算,虽可与CAD技术结合,但最终结果往往只是一种可行方案,并不是一种最优方案。由设备技术经济学和设备综合管理角度出发,以纵流壳程换热器的设备投资作为目标函数,在多约束条件下,采用纵流壳程换热器传热系数及流体流动阻力的计算公式,对纵流壳程换热器的工艺设计进行了优化,设计过程一次完成,且能保证是约束条件下的最优设计方案。结果证明,优化算法有着传统算法不可比拟的优势,其设计思路同样可为设计其它型式换热器所借鉴。     

基于三维实体模型的纵流壳程换热器数值研究

利用FLUENT软件对三叶孔板换热器壳程流体流动和传热特性进行了数值模拟研究,建立了"周期性全截面计算模型"和"单元流道模型",并对其计算结果进行了对比分析。结果表明:随着换热器壳体内径D的增大,2种模型的计算结果逐渐接近;当D>800mm时,2种模型计算结果的误差已降至10%左右,此时"单元流道模型"具备实用性和适用性;在D≤800mm时,提出了"单元流道模型"的修正算法,给出了压力梯度和对流传热系数的修正关联式。     

折流板换热器壳程流体流动与传热特性数值模拟

根据流体动力学和计算传热学理论,建立了折流板管壳式换热器计算模型,运用CFD技术对换热器壳程流体的流动与传热问题进行了三维数值模拟,得到了不同壳程进口雷诺数Re条件下换热器壳程流体的流场和温度场。对数值模拟结果进行分析,以总传热系数h．壳程总压降△p以及单位压力损失下的传热系数h／Ap作为换热器性能的衡量标准,分析了不同折流板间距和不同折流板圆缺高度时管壳式换热器壳程总传热系数h、总压降△p以及h／Ap随壳程进口雷诺数的变化规律。结果表明：随着壳程进口流速的增大,换热器壳程总传热系数和总压降增大、h／Ap减小：在壳程流体流量不变的情况下,结合单位压力损失下的传热系数h／Ap,适当减小折流板间距或减小折流板圆缺高度。可提高换热器的换热性能。     

管壳式换热器数值模拟与斜向流换热器研究

笔者从理论的角度出发,在实验的基础上,对管壳式换热器的数值模拟进行了分析,并对它的传热强化进行了阐述。     

大小孔折流板换热器壳程场协同分析

根据大小孔折流板换热器壳程结构和流动特点,利用有限元软件ANSYS-Fluent建立了大小孔折流板换热器周期性单元流道模型,通过对该模型的分析,揭示了大小孔折流板换热器内部流道的压力、温度、速度和角度场的分布规律。从角度场的分析得知：随着雷诺数的增大,大小孔折流板换热器壳程角度场的平均协同角逐渐降低,其传热效果越好;而当大孔直径和板间距较小时,大小孔折流板换热器壳程的场协同度较好,具有更好的传热性能。     

纵流壳程换热器层流流动三维数值模拟

根据纵流壳程换热器的结构特点和流动特点,提出其简化的物理模型;基于粘性流体力学基本方程,采用计算流体力学和数值传热学方法,对纵流式换热器的运行工况进行简化和假设,建立了壳程层流流动与传热的数学模型。为改进收敛性和提高计算精度,用算子分裂法和二阶时间精度离散格式等改进算法,用三维等参单元导出了离散化非线性控制方程组,编制了数值模拟程序,对纵流式换热器壳程的流场进行了数值模拟研究。并利用两维激光多普勒测速仪对纵流壳程换热器7个截面上壳程流体的流速进行了测试,将数值解和实验解进行比较,验证了数值模拟的正确性。     

印刷电路板式换热器传热与流动研究进展

印刷电路板式换热器是适用于高温高压等苛刻条件的高效紧凑式换热器,在新一代核电、光热发电、氢能领域呈现出潜在应用前景。本文综述了国内外印刷电路板式换热器传热与流动数值模拟研究、试验研究,列出并对比了相关研究中得到的传热与流动准则方程。指出了目前印刷电路板式换热器数值模拟局限于设定恒定边界条件,单层通道传热与流动的试验局限于低雷诺数范围,样机传热与流动试验局限于单相工质。展望了印刷电路板式换热器传热与流动进一步研究方向。     

生物质热风炉换热器流场及热交换模型研究

在对生物质热风炉换热器进行实验研究的基础上,根据其特点建立了相应的三维分析模型,并基于多孔介质分布阻力模型,采用SIMPLE算法、标准k-e湍流模型和壁面标准函数法,通过求解三维N-S方程和能量方程模拟了烟气在换热器管程流动和空气在壳程流动的传热过程。得到了不同的壳程流体流速下的温度场、速度场、质点迹线图,通过实验验证了分析模型的正确性。对影响生物质热风炉换热器流场及热交换的关键因素进行了探讨,为相关设备的设计、优化及应用提供了有价值的参考。     

换热器U型管束组装制造工艺

针对换热器U型管束制造组装要求,制定工艺规程。方案从U型管结构特点开始分析了工艺难点所在,在依据组装精度要求上,制定了组装制造工艺方案。进而依据方案制定工装等。对于焊接特殊行业的换热器的制造工艺提供了可行的参考。     

车用小通道平行流换热器传热流动试验与分析

小通道平行流换热器是燃料电池汽车的主要散热部件。吸收了电堆废热的冷却液(50%乙二醇溶液),流过小通道换热管,由换热器外侧空气冷却。在进液温度、进风温度、冷却液流量以及风速变化的试验工况下,测试了换热器的传热流动性能。引入量纲一参数k,评估了各工况参数对换热量、阻力影响的强弱。接着,分析液侧努谢尔数Nu和摩阻系数f随雷诺数Re的变化趋势,结果显示:在小通道内(当量直径D=2.685 mm),冷却液从层流到湍流的转浪点Re_c=1 750,介于微尺度与常规尺度的临界值之间。在此基础上,通过多元回归法,拟合得到层流和湍流的液侧换热系数,摩阻系数的关联式,以及空气侧阻力f_a公式。Nu和f的计算值与试验值误差分别在[-7.06%,5.93%]和[-3.95%,4.11%]内,f_a的误差在[-2.22%,3.62%]内。基于这些关联式,建立数学模型,可在广泛多变的运行条件下,对换热器的运行性能进行理论预测和评估。