轻质隔墙板试验研究

轻质隔墙板其主要胶凝材料为镁质水泥。众所周知的弱点为泛霜，返卤，翘曲，变形和抗水性差，为克服以上缺点，找出科学方法，进行了试验研究，试验表明在合理的配合比情况下，掺入适量的活性混合格，多元复合外加剂，使制品硬化反应产物为：（１）５．１．８晶体，（２）硬化反应不发生泛霜，返卤现象；（３）硬化后的产品变形能够达到标准要求；（４）硬化后的产品有很好的耐水性，其性能均能满足非承重墙体材料的要求。     

轻质隔墙板反应机理的探讨

轻质隔墙板其主要的胶凝材料为氯氧镁水泥,该水泥是用轻度煅烧菱镁矿得到的菱苦土和氯化镁溶液（卤水）调制成气硬性胶凝材料。该材料轻质、高强、化快,表面光泽,但泛霜,返卤,翘曲及不耐水。为改善上述不足,严格控制配合比,掺入适量的活性混合材,多元复合外加剂,效果很好。从其性能分析表明,制品孔结构的改善,是耐水性提高的主要原因。     

RFC轻质隔墙板的研制与开发

研制的RFC轻质隔墙板是以工业废渣粉煤灰和农业剩余稻秆为主要材料的新型轻质隔墙板材料．产品各项技术指标均达到或超过国家建材行业标准，成果经吉林省科技厅技术鉴定，科技含量较高，属国内创新产品．目前已广泛应用，取代普通粘土砖及粘土空心砖，利废节能，保护土地资源，具有很好的发展前景．     

轻质材料微结构构型的拓扑优化设计

为了减轻结构的质量和降低成本,针对轻质材料,提出将整体的边界条件转化为微结构单胞的边界条件,建立微结构单胞的有限元模型,并运用变密度方法和优化准则法结合求解微结构单胞的拓扑优化问题.优化模型是在相应的体积约束条件下以变形能为目标获得最大刚度的微结构单胞.利用优化准则设计方法的计算公式,改变单元的相对密度值,小于阀值的单元进入下步迭代,如此反复,实现拓扑优化.采用适当的惩罚因子和阀值对迭代进行控制,提高了收敛的速度和精度,优化结果表明,该方法可以获得优化的微结构单胞,得到相同体积下最刚的多孔材料,降低了结构的重量和成本.     

复式榫槽轻质模块装配式墙体力学性能研究

石膏基复式榫槽轻质模块装配式墙体作为建筑内隔墙体工程的一种新的技术型式,是促进内隔墙体多元化发展、装配式建筑推广及内隔墙工程质量提高的重要手段和途径。文章通过胶凝材料改性、模块构造型式设计,实现了轻质模块纵横四面双向定位方法拼装,研究了轻质模块力学性能和机理,并对拼装后墙体整体稳定性进行了试验研究和有限元模拟分析。结果表明:轻质模块的胶凝材料改性,提高了石膏硬化体密实度,改善了复式榫槽轻质模块的力学强度和耐水性能,轻质模块干密度约为560和645 kg/m3时,其抗压强度分别增加了45.8%和31.0%,抗折强度分别增加了43.7%和48.5%;轻质模块装配式墙体抗冲击性能良好,采用专用粘结胶浆嵌缝拼装的墙体较直接干法拼装墙体抗冲击次数提高57%,榫槽咬合拼装后墙体受冲击破坏规律与传统砌筑墙体相似,整体稳定可靠。     

风道入口段的数值模拟及优化设计

根据某工程双吸离心风机风道布置的特殊要求,采用单吸风口、双出口的风道结构。为了保证风机2个进风口空气流量分配的均匀性,利用计算流体力学软件对风道内流动进行了数值模拟。通过模拟结果发现,风道入口的湍流区对出口流量分配影响明显,需要对入口处的空气流动采取导流措施。计算结果显示,优化入口风道结构后,双出口流量分配达到了很好的均匀性。     

中空装配式凸轮轴滚花连接数值模拟分析

介绍了中空装配式凸轮轴的技术优势以及滚花连接的连接机理,采用数值模拟的方法分析了影响滚花连接压装力和连接强度的各种因素,并进行了滚花连接压装试验。试验结果表明:材料、过盈量、滚花连接区长度、滚花齿形及齿间距都是影响滚花连接压装力和静扭强度的主要因素,并且凸轮和轴体材料的优化匹配、滚花齿形的合理选取以及增加装配过盈量和增大连接区长度都可提高连接强度。     

轻质多材料重载AGV总成优化设计

自动导引车（Automated Guided Vehicle,AGV）在智能制造领域的高速发展过程中逐渐呈现大型化、重载化的趋势,关键承载部件的优化设计能够显著降低重载AGV的重量及运行时的能耗,直接降低制造及使用成本。使用碳纤维增强树脂基复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP）作为轻质材料,针对80t级标准平台AGV关键承载部件从材料到结构进行总成优化设计。使用双向渐进结构法（Bi-directional Evolutionary Structural Optimization,BESO）拓扑优化车架及舵轮安装板,单元灵敏度过滤技术消除细小的分叉结构,得到了适合实际制造的优化结构。然后,制备了不同层数及编织方向的CFRP试样,进行拉伸及面内剪切实验,获得了CFRP的力学性能参数。随后优化了复合材料层合板的铺层角度,仿真结果表明,复合材料优化后的铺层角度为[-12/33/55/-68],使得多层材料面内最大Mises应力和位移分别降低了25.79%和9.95%。最后,针对车身进行有限元分析。研究结果表明：优化设计使重载AGV重量明显降低,新结构在未大幅提升最大应力与位移的前提下,总质量降低21.79%,其中舵轮安装板采用角度优化后的CFRP铺层组,质量仅为优化前的8.83%。模态分析表明,新结构的前六阶特征频率在核定工况范围内随着载荷增加呈减速下降的趋势,满载情况下在61.95~109.75Hz之间变化平稳。为实现重载AGV的低能耗、轻量化以及低成本制造提供一定的参考。     

基于流动数值分析的水轮机蜗壳优化设计研究

利用CAD-CFD现代设计分析方法,对理论和实际蜗壳的设计方法及其内部流动进行了深入研究,探讨了蜗壳流动均匀对称性、水力损失以及环量的形成与蜗壳几何尺寸和形状的关系,总结了提高蜗壳工作性能的措施。流动数值模拟研究表明,在利用传统的"等速度矩"法设计的蜗壳的基础上,通过增大鼻端区域的断面面积,可优化蜗壳出口水流的流动均匀对称性,调整蜗壳进口断面面积可改变蜗壳形成的环量。     

某车载方舱轻质复合保温结构性能优化设计

针对高热高寒等环境下车载方舱的保温隔热问题,以导热系数低的真空隔热板和气凝胶为芯材、聚氨酯泡沫为基材,提出了一种适用于车载方舱的新型双芯包覆式保温结构。基于ANSYS二次开发技术,实现对双芯包覆式保温结构样本点的批量CFD仿真,得出：随着芯材厚度的增加,其面密度呈线性增大、有效导热系数呈非线性减小,与气凝胶相比真空隔热板厚度对保温结构性能的影响更明显。采用代理模型和第二代非劣排序遗传算法进行了双芯包覆式保温结构性能多目标优化,优化后保温结构有效导热系数降低55.56%,且隔热效果优于单芯保温结构。将新型双芯包覆式保温结构应用到某车载方舱中顶板,分析结果表明,在满足面密度指标要求下,中顶板传热系数降低15.76%,显著提升了车载方舱大板的隔热性能。     

轻质多材料重载自动引导车总成优化设计

自动引导车（AGV）在智能制造高速发展的过程中逐渐呈现大型化、重载化的趋势,关键承载部件的优化设计能够显著降低重载AGV的重量及运行时的能耗,直接降低其制造及使用成本。本研究使用碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）作为轻质材料,针对80 t级标准平台AGV关键承载部件从材料到结构进行总成优化设计。首先,使用双向渐进结构法（BESO）拓扑优化车架及舵轮安装板,采用单元灵敏度过滤技术消除细小的分叉结构,得到了适合实际制造的优化结构。然后,制备不同层数及编织方向的CFRP试样,进行拉伸及面内剪切实验,获得CFRP的力学性能参数。随后,优化复合材料层合板的铺层角度,仿真结果表明,复合材料优化后的铺层角度为[–12/33/55/–68]（从下至上铺层角度依次为–12°、33°、55°、–68°）,使多层材料面内最大Mises应力和位移分别降低了25.79%和9.95%。最后,针对车身进行有限元分析。研究结果表明：优化设计使重载AGV重量明显降低,新结构在未大幅提升最大Mises应力与位移的前提下,总重量降低21.79%,其中,舵轮安装板采用角度优化后的CFRP铺层组,其重量仅为优化前的8.83%...     

管道内喷雾蒸发冷却的数值模拟及优化设计

为研究雾滴粒径、喷头间距、风速和喷雾比等参数的改变对管内喷雾降温蒸发效率的影响,采用DPM模型方法对送风管道内喷雾直接蒸发冷却进行数值模拟和分析.通过单因素和多因素正交试验模拟,得到各参数最佳工况.模拟结果表明:粒径、风速和喷雾比越小时,蒸发效率越高;喷头间距的最佳值,应根据饱和水气比、空气流速、喷头的喷出速度和喷射角度确定.根据模拟结果,考虑系统经济性,对雾滴粒径小于30μm、风速1 m/s以下的工况,喷雾比下限为0.7,蒸发效率最高可达92%,饱和效率可达65%以上.     

人字构架预应力装配式RC双柱基础受力性能数值分析

提出了一种变电站人字构架预应力装配式钢筋混凝土(RC)双柱基础(简称装配式基础)。这种装配式基础具有建造效率高、受力性能好、节能减排等优点。采用考虑材料非线性、基础与地基共同作用的数值分析方法,对实际荷载和全过程加载下的装配式基础进行了受力性能和破坏形态分析,并与同条件下的现浇基础对比分析。结果表明：装配式基础在实际荷载下的承载力和应力状态均满足规范要求;在全过程加载下,装配式基础具有良好的受力性能和协调变形能力,两类基础均有较大的安全储备;基于土重法和R.Ganesh理论,提出了装配式基础承载力的计算方法,其计算值与数值分析结果吻合良好。     

装配式预制混凝土框架振动台试验数值模拟

在回顾与总结以往装配式预制混凝土框架振动台试验的基础上,采用双线性弹簧单元模拟节点连接,在不同地震水准条件下保持材料弹性,对装配式预制混凝土框架进行弹性动力时程分析并与振动台试验结果进行对比分析.结果表明,数值模拟的结果与振动台试验结果基本吻合,说明双线性弹簧单元模拟的节点连接模型是合理的、可靠的,计算精度可以满足一般工程要求,相比于复杂的非线性节点连接,更具有工程应用价值.     

循环流化床炉膛扩口角的优化设计及数值模拟研究

以130t／hCFB锅炉炉膛为参考,对其扩口角设计进行优化．采用0．618法对参数进行挑选,利用大型流体计算软件FLUENT进行数值模拟研究．结果表明：通过对扩口角的设计可以改进炉膛内的流动特性,得出扩口角在67°-68°之间有较好的流动特性．     

新型装配式方钢管混凝土柱-钢梁节点力学性能数值分析

针对装配式方钢管混凝土柱-钢梁节点,建立新型装配式节点的三维非线性有限元参数化数值模型,分析了轴压比、混凝土强度、钢管壁厚度、钢梁高度对节点性能的影响规律。计算结果表明,该节点应力分布均匀合理,应力集中区域远离梁端部位,可避免节点在梁翼缘与钢管柱处发生脆性破坏;钢梁应力明显高于钢管柱;节点力学性能良好;轴压比、钢管壁厚是影响节点滞回性能的主要因素。     

压力容器的有限元分析及优化设计

针对传统设计中压力容器的材料浪费问题,提出基于有限元分析的压力容器的优化设计方法．该方法首先利用有限元法对压力容器进行分析并提取分析结果中的相关参数,然后利用优化设计方法进行定量计算,最终得到既满足性能指标又满足设计指标的设计参数．实际结果表明,基于有限元分析的优化设计方法,在工程实际应用中可有效发挥作用．     

风机进气箱内气体流动特性的数值分析与优化设计

通过对电站离心式锅炉风机进气箱内三维粘性流场的数值模拟, 分析了进气箱几何结构和尺寸对进气箱内气体流动特性的影响, 数值模拟结果对进气箱几何结构和尺寸的优化设计和老式进气箱的改造具有一定的参考价值。     

开关电源的稳定性分析及优化设计

以Ｂｕｃｋ电路为例，用状态空间平均法开关电源的稳定性进行了理分析，对校正网络的参数选择及输出稳定笥进行了详细论证，这对开关电源的设计及提高电源的稳定度具有十分重要的意义。