橡胶缓冲垫受偏心冲击特性的数值研究

气动钉枪缓冲垫在工作过程中常受到来自枪针组件的偏心冲击。文章以气动钉枪工作状态为基础,通过ANSYS/LS-DYNA软件对缓冲垫承受偏心冲击的特性进行数值模拟研究。研究表明,在偏心冲击下,橡胶缓冲垫的损坏将加剧,提高枪针组件的对中性将有助于橡胶缓冲垫寿命的提高。     

气动钉枪外缸充气过程数值模拟及特性参数

以数值模拟技术为基础,采用三维可压k-ε湍流模型对气动钉枪工作过程中外缸充气流场进行瞬态数值模拟,并对流场重要结构-阻尼孔的设计参数进行了讨论。研究表明,阻尼孔的大小和数量对外缸流场流动参数分布及充气时间有重要影响,增大阻尼孔直径或增加阻尼孔数量都可以显著缩短充气时间,提高打钉效率,但同时流场的不稳定性和能量损耗都将增加。采用三维瞬态数值模拟技术可获得不同时刻流场中每一点的压力、速度等流动参数分布,据此可以为气动钉枪气道结构参数的优化设计提供可靠依据,从而提高气动钉枪的气动性能。     

气动式杏子去核机的研究

目前,小白杏的去核方法主要依靠手工,效率低,去核成功率低、杏肉的完整率低、杏核的破碎率高。鉴于目前情况,本试验特研究一种气动式去核机。小白杏放入盛料孔中,经过导轨推至冲刀正下方,其中动力机构是由气泵通过气缸,从而带动冲核切分机构完成对小白杏的去核作业。通过对该去核机性能试验研究及与人工去核相比较,气动式杏子去核机的平均去核成功率为95.5%,平均杏核破碎率为4.5%;人工去核的平均去核成功率为64.5%,平均杏核破碎率为8.5%。由此可见该去核效果非常可靠。     

木薯块根拔起的最大应力数值模拟及试验

为了探明木薯拔起时块根最大应力的影响规律和确定块根不被拔断的允许最大拔起力,论文采用 FEM(finite element method)和 SPH(smoothed particle hydrodynamics)的耦合方法及二次回归旋转设计方法,通过构建土壤 -块根 -茎秆系统的数值模拟计算模型,进行木薯块根拔起数值模拟试验,测定各因素组合条件下的块根最大拔起力和块根最大应力,建立块根最大应力与拔起速度、块根的大小、长短和生长深度及土壤的软硬程度的多因素耦合数学模型,研究了各影响因素及交互作用对块根最大应力的影响规律,同时,通过块根最大拔起力和块根最大应力的散点图,研究了块根最大拔起力和块根最大应力的相关性,确定了块根不被拔断的允许最大拔起力,且 2014年 12月底在广西武鸣县某木薯种植地,采用随机抽样方法,进行了木薯块根最大拔起力和块根拔断率的田间试验和统计分析,对块根不被拔断的允许最大拔起力进行了验证,最大拔起力小于 0.98 kN时,块根拔断率为 2.5%。结果表明,块根最大应力与各影响因素的多因素耦合数学模型的 F检验在 0.000 1水平上显著,精度较高,可用于块根最大应力的影响分析;块根最大应力随拔起速度的增大呈先增大,后减小的变化,随生长深度、块根长度和土壤硬度的增大而增大,随块根直径的增大而减小;块根最大应力与最大拔起力相关性不强,块根允许最大拔起力约为 0.98 kN。     

绞肉机螺旋轴输送性能的数值模拟研究

肉料在绞肉机螺旋输送通道内的流动状况与绞肉机的加工效率及肉制品加工后的品质密切相关。为考察绞肉机螺旋轴的输送性能,采用简化的流场分析方法建立相应的数值模拟模型。在多种工况下对两种结构形式螺旋轴表面流速分布情况的数值进行仿真,发现螺旋轴的转速和结构形式对其输送性能影响明显。试验结果同时表明,可以通过改善螺旋轴表面速度分布的均匀性来提高绞肉加工的质量,间接利用流场数值模拟技术分析和评价绞肉机螺旋轴的输送性能是可行的。     

采空区自然发火“三带”的数值模拟研究

本文利用有限元方法对某矿2324工作面采空区自然发火"三带"进行数值模拟研究,得出采空区三带范围,从而为制定采空区防灭火技术措施提供理论依据。     

医用经编间隔织物透气性研究与数值模拟

为研究经编间隔织物不同结构参数对其透气性的影响,设计4种具有不同面组织结构和参数的经编间隔织物,将织物和传统医用衬垫高密度海绵进行透气性对比,并基于图像处理技术和SolidWorks流体分析对材料透气性进行数值模拟。结果表明,经编间隔织物透气性显著高于同等厚度海绵材料,间隔丝细度和面组织结构等参数对经编间隔织物透气性影响较大,且其透气性能可通过参数设计实现可控调节。此外,所建立数值模型对经编间隔织物透气性模拟结果与试验结果相近,因此可作为有效手段预测间隔织物透气性,从而为医用经编间隔衬垫材料进一步研究提供理论支持。     

自然通风下室内甲醛浓度数值模拟与试验研究

采用湍流模型结合组份传输模型,模拟某办公室在自然通风条件下的室内甲醛浓度数值,通过对比分析监测点的实测值与仿真值,并用配对样本T检验方法验证仿真模型的正确性。另通过正交试验的方法,对办公室的结构进行了优化设计,结果表明,调整窗口、门口、办公桌位置,可进一步将办公室甲醛浓度降低40%。文章通过CFD数模拟计算方法研究室内甲醛浓度变化规律对进一步研究有效的技术措施降低室内甲醛浓度提供参考。     

玻璃纤维/环氧树脂基夹芯材料侧压性能数值模拟

为分析材料在侧压载荷下的失效机制及破坏模式,采用有限元软件ANSYS,建立了材料的细观结构模型,并进行侧压性能的数值模拟,探讨了材料在3 mm侧压位移载荷作用下复合材料、纤维和树脂基体的应力、应变分布情况。结果表明:玻璃纤维/环氧树脂基夹芯材料在侧压载荷作用下,从宏观角度分析发现,上下面板应力最大,最易发生压缩破坏;芯材应力最小,最不易被破坏;2排芯材间的面板最易发生失稳破坏,这是导致材料失效的最主要原因。从微观角度分析发现,纤维起主要承载作用,树脂起次要作用,当侧压位移载荷达到3 mm时,材料的破坏模式主要为树脂破裂、纤维与树脂严重脱黏等。     

基于SPH法的排土场边坡破坏过程数值模拟研究

土体的力学参数对排土场边坡的破坏特征有十分显著的影响,在进行支挡结构的设计时,土体参数的选取对排土场工程的安全性至关重要。文章基于一种典型的拉格朗日型无网格粒子法SPH(Smoothed particle hydrodynamics)方法,采用弹塑性本构模型,首先基于此法分别进行25组排土场边坡破坏分析,然后全面地研究土体粘聚力和摩擦角对排土场边坡破坏特征的影响。数值模拟结果表明,排土场边坡破坏后的滑动距离随着粘聚力和摩擦角的增大而减小,且粘聚力、摩擦角与滑动距离之间的关系可以采用非线性平面进行拟合,为进一步将SPH法应用于边坡破坏特征分析奠定基础。最后,文章针对深圳某排土场边坡的实际工况,建立基于SPH法的滑坡模型,模拟该排土场边坡的完整破坏过程,分析破坏各阶段土体内部的应力与应变,对此类排土场边坡前期设计、施工工艺和后期加固有着指导意义和深远影响。     

基于VB和ANSYS软件的气动钉枪CAE辅助分析系统

在产品开发中,对CAE技术的需求是有层次性的。文章利用VB和ANSYS二次开发工具APDL及数据接口技术,研究了可满足不同层次目标要求的CAE技术,结合制造业信息化项目开发出了气钉枪辅助分析系统。该系统可有效地解决气钉枪产品研发中碰到的问题,对降低设计成本、缩短开发周期有作用。     

气钉枪枪体材料A356替换ADC12的压铸性能分析

利用现有模具,将气钉枪枪体材料由ADC12换成机械性能更佳的A356铝合金的可行性进行研究.利用ProCAST软件,模拟ADC12和A356两种材料进行枪体压铸时的流场和温度场,得出由于A356合金相变时热导率提升速度快,壁厚向壁薄处的传热速度更快,铸件在相变时具有更均匀的温度梯度分布,凝固效果更好,因此可用来替换AD...     

松厚度对高效滤纸结构和性能影响的数值模拟研究

本研究利用数值模拟软件建立了不同松厚度的滤纸模型,探究了松厚度对高效滤纸结构和性能的影响,得到特定过滤等级滤纸的优化方案。结果表明,滤纸的平均孔径和品质因子随滤纸松厚度的增大而增大,过滤阻力和过滤效率随滤纸松厚度的增大而减小,在不同松厚度范围内变化的程度不同。当松厚度范围在1.25～5.00 cm3/g时,其对过滤阻力和品质因子有显著影响;当松厚度范围在10.00～30.00 cm3/g时,其对过滤阻力和品质因子影响较小。当松厚度从1.25 cm3/g增大到30.00 cm3/g时,5种滤纸模型的平均孔径增大约500%,过滤阻力减小了75%～80%,过滤效率下降了0.23%～1.06%,品质因子增加了113%～121%。随着配抄纤维直径的减小,松厚度对滤纸过滤阻力影响越明显,对过滤效率影响越小,对品质因子的影响先降低后增大。因此,可以通过增大滤纸松厚度来制备特定过滤等级下品质因子更高的滤纸,实现高效滤纸的性能优化。     

自堆积式螺旋速冻机流场数值模拟

研究了在入口风速不变的条件下,通过改进结构和改变冻品参数,增大流场气流平均速度,达到降低装置能耗、提高冻结效率的目的。建立二维紊流模型,采用SIMPLE算法,对未放冻品原有结构的流场、开孔和增设隔板后的流场、食品不同摆放密度的流场以及不同食品高度的流场进行模拟计算分析,结果表明:网带的对螺旋塔内流场的平均速度影响小。增设隔板和开孔有利于提高流场内气流的平均速度,增加热交换的充分性。冻品摆放密度增加需要综合考虑气流平均速度、压力、和风机功率等因素。冻品高度在满足不超过孔的位置高度下,增高能增加气流平均速度。     

机械搅拌通风发酵罐内气液两相流的仿真模拟

本文采用实体建模、CFD(计算流体动力学)前置处理器等工具建立机械搅拌通风发酵罐CFD计算模型,应用两相流的欧拉模型模拟发酵罐内流场的气、液两相流动。对模拟出的内流场,重点分析了气相含量、气相速度的分布情况,并用取样实验进行验证,证明了应用CFD技术对机械通风发酵罐内流场模拟分析的有效性,为此类发酵罐性能预测评价、结构优化提供了一种有力的技术手段。     

新型吸水室改善汽蚀性能的数值模拟与实验研究

为了改善离心泵汽蚀性能,结合喷射技术改进吸水室结构。选用IS100-80-160单级离心泵为原模型,基于RNGκ-ε、均质多相模型和Rayleigh-Plesset方程,对改进模型与原模型的流场进行CFD数值模拟。数值模拟所得到的汽蚀特性曲线与试验结果吻合较好,验证了计算方法的准确性。研究结果表明:在不同工况下,改进后的泵汽蚀余量NPSH r均低于原模型,最大降低了0.72 m,离心泵的汽蚀性能提高了33.49%,改善效果非常可观。相比于原模型,改进后的离心泵的流量与扬程有所下降,但在合理范围之内。     

空气过滤材料自洁反吹性能的初步研究

采用工业除尘领域滤袋材料的清灰检测方法对两种拥有不同表面能的空气过滤材料自洁反吹性能进行了检测。结果表明,在初期过滤阶段,相比100%植物纤维制备的滤材,含有60%低表面能纤维的滤材的不粘灰性能明显;在深层过滤阶段,滤材孔径会影响滤材的自洁反吹性能。     

易腐食品冷藏运输车内温度场影响因素仿真研究

运用k-ε湍流模型,对不同厚度的车厢隔热材料、不同送风口位置、不同送风温度及不同送风速度条件下冷藏运输车厢内温度场进行数值模拟。结果表明:冷藏运输车车厢聚氨酯隔热材料合理厚度为100～120mm;制冷设备送风口位于车厢内正前下方位置时,车厢内各个不同典型断面温度均匀性最好,并且厢内各处温度更接近于设定值,送风口位于车厢中间位置次之,送风口位于车厢内正前上方最差;冷藏运输温度要求不同,对制冷设备的最佳送风速度要求也不同,冷藏运输车厢内温度要求高,其合理的送风速度也相应要求高,并且每种冷藏运输温度条件下都有与之对应的最佳风速。     

异型截面环件径向轧制的数值模拟研究

建立了异型截面环件轧制的有限元模型,基于Deform软件模拟分析了环件径向轧制全过程,揭示了芯辊进给速度、主辊转速对主轧制力的影响规律。结果表明,环件径向轧制的毛坯结构应与成品结构具有相似性,计算机数值模拟对优化毛坯结构,制定工艺参数,提高轧制效率具有重要的意义。图8表1参10