90t转炉托圈承载能力有限元分析

以内腹板局部区域蚀损严重的90 t转炉托圈为主要研究对象,采用大型CAE仿真分析软件ANSYS对转炉工作过程中的温度场、热-固耦合应力场进行有限元仿真计算,分析蚀损托圈能否继续使用。结果表明,温度场计算结果与现场实测值基本吻合;与蚀损前相比,托圈蚀损区域某质点应力增加近一倍,蚀损区域最大应力达111．1 M Pa ,对托圈的结构强度产生了一定的影响,需要及时进行加固维护以提高托圈的承载能力。     

基于热学参数反演分析的常态大坝混凝土温度场仿真

为获得精度较高的常态大坝混凝土温度场仿真计算结果,需要较为准确的可用于温度场仿真计算的混凝土热学参数。结合某常态重力坝工程和现场原位温度场试验结果,对混凝土热学计算参数进行反演分析,并运用所得的反演分析成果对该重力坝温度场进行仿真模拟。结果表明:通过反演参数仿真模拟所得的大坝温度计算值与其相应测点的实测值吻合,反演结果可靠,可有效提高常态大坝混凝土温度场仿真模拟精度,为指导大坝混凝土现场施工提供参考。     

普定碾压混凝土拱坝温度场仿真研究

利用ANSYS软件及其二次开发技术,基本实现了碾压混凝土拱坝温度场全过程的仿真计算. 根据数值仿真计算并结合理论分析及我国首座碾压混凝土拱坝某些温度监测数据,得出了影响坝体温度场变化及其仿真计算可靠性的主要因素. 为检验普定拱坝温度场仿真分析结果的合理性,将仿真结果与实测值进行了比较分析,计算分析结果可为深入研究普定碾压混凝土拱坝真实工作性态提供参考依据,具有一定的工程应用价值.     

碾压混凝土非绝热温升参数反演分析

混凝土边界传热过程的确定是进行温度场和应力场仿真分析的关键,是研究混凝土结构温控防裂问题的重要方面之一.依托某工程,进行碾压混凝土在非绝热状态下的温度试验,并获得实测数据.采用改进遗传算法作为数值反演方法,对实测数据进行了温度场的反演计算,并将计算值与实测值进行了比较,分析反演结果的合理性,同时获得了与工程条件相符的不...     

汽雾冷却条件下转炉炉体瞬态温度场

通过有限元方法,对汽雾冷却条件下大型转炉炉体瞬态温度场进行了三维有限元仿真分析及宝钢300 t大型转炉热电偶数据实测,研究了该条件下炉体瞬态温度场的分布及变化规律.实测的炉壳温度及其变化规律与有限元仿真结果吻合较好,证实了炉体瞬态温度场有限元分析的可信性.研究结果表明,汽雾冷却条件下炉壳温度呈锯齿形波动(降温速度快,升温较慢),平均降温速度为2~2.5℃/min.运用汽雾冷却技术,可将炉壳温度控制在材料热蠕变温度(约400℃)以下,有效抑制了炉壳热蠕变变形.     

加热奥氏体化过程的数学模拟

从钢的奥氏体化机理入手，建立了加热奥氏体的数学模型；并对激光加热温度场和硬化带进行了估算．计算结果与实测值吻合较好     

自动对接焊温度场的有限元分析

给出考虑金属材料性能随温度变化时单道自动对接焊过程的数学模型,用有限元法计算其瞬时温度场并与实测值进行比较,结果证实了计算值与测量值之间的吻合程度是很好的.     

超深井井下环境仿真系统温度场数值模拟

为解决深井井下环境仿真系统的温度场分布不均匀问题,对具有大长径比、大时滞以及多种复杂传热方式的系统温度场进行数值模拟,得到使釜内温度场分布均匀的有效方法.介绍了仿真系统的组成和工作原理;根据传热学原理给出了系统传热学模型;分别在不同边界条件下,数值模拟了系统的温度场分布情况,并与实际升温曲线进行对比,证明了仿真结果的有效性.     

侧铣削铝合金叶轮叶片的温度场仿真

以叶轮叶片为研究对象,利用仿真软件对加工过程温度场进行仿真,建立了侧铣削温度场模型。采用UG软件建立微元曲面、刀具与叶轮几何模型,再通过接口分别导入仿真软件中。运用DEFORM软件对侧铣削微元曲面加工过程中的温度进行仿真,并将温度仿真结果导出。最后,将温度结果以载荷的方式施加到ANSYS中叶轮叶片模型上,并计算最终的温度场。     

基于CFD的某畜禽车厢体内机械通风优化设计

为研究某畜禽车厢体的内部结构对厢体温度场和风速场的影响,并了解厢体内气流的流动状态和温度的分布情况,利用计算流体力学的方法,建立计算流体动力学（computational fluid dynamics, CFD）模型,并对厢体的温度场和风速场进行仿真分析。将模型的模拟值与实测值进行对比,结果显示,模拟值与实测值最大绝对误差为1.8℃,温度值相对误差范围在5%以内的测点有20个,风速值相对误差范围在10%以内的测点有21个,模拟得到的结果与实测值拟合度较高。通过改变厢体内隔板的结构和通风孔的尺寸及数量来提供优化方案,优化后的厢体内温度均匀性得到明显改善,温度显著降低,为畜禽车厢体的内环境优化提供可靠基础。     

基于复杂性测度的变矩器流场仿真湍流模型稳健性分析

为研究液力变矩器流场仿真常用湍流模型的稳健性问题,对基于ANSYS/CFX的某液力变矩器流场仿真系统,分别采用15种湍流模型进行抽样计算。并基于蒙特卡罗法,对系统输入变量进行服从正态分布的微小扰动,分别在低速和高速两种计算工况下,对每种湍流模型进行200次抽样。基于复杂性测度理论,将获得的输入输出数据进行了复杂性分析,在此基础上,对仿真系统拓扑结构稳健性和输出变量的稳健性进行了计算,并给出了各种湍流模型稳健性的定量指标。分析结果表明:在变矩器流场性能仿真中,剪应力输运模型的综合稳健性最好。     

网架模型日照非均匀温度场试验

为得到日照下空间钢结构非均匀温度场分布规律,给现有非均匀温度场模拟方法提供标准、可靠的试验验证依据,设计并制作了标准的三角形平板网架模型,对其均匀温度场试验进行了详细设计,完成了不同环境下三角形平板网架非均匀温度场的连续测量,得到了较为全面的网架结构非均匀温度场试验数据,并对其进行了详细分析,结果表明,网架结构杆件水平放置时,摆放角度对杆件温度变化影响不大,非水平放置时,摆放角度影响较大,不同杆件间温差最大可达13℃,网架模型非均匀温度场效应明显;最后建立了三角形平板网架非均匀温度场有限元分析模型,采用考虑阴影的数值模拟方法对试验进行模拟分析,并将模拟结果与实测结果进行对比,试验结果与数值模拟结果基本相同,全天平均误差率不超过6%.考虑阴影遮挡的非均匀温度场模拟方法可用于结构非均匀温度场分析,模型试验可为同类非均匀温度场模拟方法提供验证依据.     

地铁岛式站台通风空调系统实验与模拟研究

对天津地铁改扩建之后双层岛式站台下瓦房站进行了现场实测,并利用实测的边界条件对该站站台公共区通风空调系统气流组织进行了数值模拟与分析,得出现有气流组织方案已具有较好的空调效果。数值模拟软件CFD可用于地铁环控实际工程设计。本文同时给出了整个车站气流分布图,出入口及站厅与站台1．65m高度处温度场、速度场分布。     

稠油热采过程中余热资源的高效回收与利用

针对稠油热采过程中大量低温余热资源的浪费问题,提出了利用热泵技术回收油田污水余热用于稠油伴热管道输送的工艺,并运用Matlab-Simulink软件对该工艺进行了动态仿真模拟,得到了工艺系统的制热系数。研究结果表明,该工艺系统的制热温度可达75℃,能满足稠油输送伴热水温度的要求,且系统平均制热系数为3.5。在此基础上,还进行了能耗分析。分析结果表明,所设计的基于热泵技术的余热回收系统可比锅炉加热方式节省标煤17t/a,减少向空气中排放的污染物0.714t/a,具有非常大的经济效益和环境效益。     

基于三维流动理论的液力变矩器设计流程

介绍了W 305型液力变矩器开发的过程。在基本几何参数一致的基础上,设计了5种液力变矩器叶栅系统方案,并且对包括W 305型液力变矩器比较基型在内的6种方案进行了稳态试验比较分析。对内流场进行了仿真分析,探讨了液力变矩器性能提高的本质原因。试验和仿真的结果充分证明了本设计方法的科学性和准确性。     

三重交错并联DC/DC变换器设计

DC/DC变换器是复合电源电动汽车的重要组成部分之一,为了提高DC/DC变换器的功率密度,DC/DC变换器正在向高频化发展,研究在单相DC/DC变换器的基础上,设计了一种三重交错并联DC/DC变换器,可以提高系统的开关频率、降低纹波电压,从而减小滤波器的体积、提高功率密度.最后通过Simulink进仿真分析,结果表明:三重交错并联DC/DC变换器的纹波电压明显小于单相DC/DC变换器,有利于功率密度的提高.     

超级电容储能系统中双向DC-DC 变换器控制策略研究

城市轨道交通站间距较短、运行密度大,列车需要频繁的启动和制动,列车在启动时需要大量能量,导致直流牵引网电压下降;列车在再生制动时产生大量能量,导致直流牵引网电压升高,严重时还会使再生制动失效。针对这一问题,提出将双向DC-DC变换器应用于超级电容储能系统中,并设计了电压外环、电流内环的双PI控制策略。利用Matlab/Simulink搭建了双向DC-DC变换器和超级电容储能系统的仿真模型,分析了双向DC-DC变换器在Buck模式、Boost模式下的运行情况以及电压外环、电流内环的双PI控制策略的控制效果。仿真结果验证了双向DC-DC变换器能够实现能量的双向传输和控制策略的有效性。     

Numeric Simulation of Single Passage Ternary Turbulence Model in Hydraulic Torque Converter

Based on the renormalization group theory, a hydraulic torque converter 3-D turbulent single flow pas-sage model is constructed and boundary condition is determined for analyzing the influence of the fluid field charac-teristic and parameters on the macroscopic model. Numerical simulation of the single fluid path is processed by computational fluid dynamics and the calculated results approach to experimental data well, and especially in low transmission ratio the torque and head results are more close to experimental data than the calculated results of beam theory. This shows that the appropriate ternary analysis method and reasonable assumption of boundary condition may analyze the flow field more precisely and predict the performance of torque converter more accurately.     

基于影像引导的计算机辅助肝癌微波消融

比吸收率（SAR）的精确表征对于恒功率微波消融的温度场仿真至关重要.提出了2 450 MHz微波消融中SAR的单针反馈方法以及基于SAR反馈形式的温度场仿真技术.在具体实施中,首先利用离体猪肝实验获得SAR的空间分布函数,然后通过单针实测结果获得SAR随温度变化的精确表征形式,最后基于此SAR形式进行温度场仿真以验证温度预测精度.实验对比结果表明,仿真结果与实测温度具有较高的一致性,验证点的最大温度差的平均值约为2.805℃,平均温度差的平均值约为1.551℃,标准偏差的平均值约为1.121℃.因此基于SAR反馈形式的温度场仿真能有效地预测微波热消融中的温度分布,从而为临床热消融手术提供可靠的科学依据.