截齿截割煤岩的LS_DYNA仿真模拟

研究应用LS_DYNA软件进行煤岩截割破碎仿真的程式与方法,对悬臂式掘进机截割头上镐形截齿截割煤岩进行仿真模拟,在hypermesh中建立有限元网格模型,调用LS_DYNA971求解器进行求解,研究不同切削角对截齿截割阻力的影响以及切削厚度与比能耗之间的关系,并与常用的截齿截割阻力公式计算结果相比较,仿真结果证明了建模...     

基于弹-塑-断裂理论的镐型截齿截割机理研究与实验验证

为研究镐型截齿在截割煤岩过程中的截割机理,建立镐型截齿外轮廓的数学模型,基于弹性力学、塑性力学和断裂力学等理论,提出了煤岩截齿截割力作用下发生弹-塑-断裂失稳理论模型,以此来描述截齿截割煤岩机理,并依据理论模型分别推导出煤岩在弹性变形、塑性变形和断裂失稳状态下截齿截割力以及煤岩应力表达式。最后采用自主搭建实验设备进行不同截割倾角的镐型截齿截割煤岩实验,实验结果表明:煤岩在截齿截割力作用过程中,随着截齿截割深度的增加,截齿与煤岩的接触面积逐步增大,煤岩存在弹性变形阶段、塑性变形阶段以及断裂失稳阶段并与理论模型相符;截割倾角为90°、75°、60°时,截齿截割阻力理论值与实验值的均方根误差分别为0.082 kN、0.199 kN、0.204 kN,理论值与实验值相差较小,验证理论模型的正确性。     

基于相似理论的采煤机模拟螺旋滚筒的设计

为研究采煤机自动调高,提出建立采煤机模拟截割实验装置,给出了模拟截割实验装置示意图.针对某型薄煤层采煤机,根据相似理论建立了模型与原型间相似参数的相似准则,确定了模拟螺旋滚筒相关参数数值,为螺旋叶片和端盘配置了截齿,使用SolidWorks建立了模拟螺旋滚筒各零件模型,经虚拟装配及干涉检查完成了模拟截割装置的螺旋滚筒三维建模,为采煤机模拟截割实验装置整机设计奠定了基础.     

7050铝合金板材深冷处理时温度场的数值模拟

基于实验测定的7050铝合金试件深冷处理的中心温度曲线,运用反传热法计算了试件深冷处理时的表面换热系数;应用有限元分析软件ANSYS计算了7050铝合金深冷处理时的温度场。研究表明7050铝合金深冷处理时的温度场与传热是非线性的,中心温度曲线的计算结果和实验结果比较吻合。     

深冷处理消除7A04长条构件残余应力的建模与仿真

建立了7A04铝合金长条构件深冷处理过程瞬态应力场的有限元模型,在构件瞬态温度场数值模拟的基础上,采用热-力顺序耦合方法对该构件深冷处理过程各阶段的瞬态应力场及残余应力场进行了数值模拟.数值模拟结果表明,该长条构件经深冷处理后其最大残余应力(Mises应力)从淬火状态的314.8 MPa降至152.6 MPa,残余应力幅度Δσ减小37.5%.     

深冷处理温度场的试验与模拟研究

以直径为Φ6 mm、Φ12 mm、Φ18 mm、Φ24 mm的W9Mo3Cr4V高速钢棒料为例,采用热电偶测量4组圆棒中心温度场和冷透时间,以Pro/E、Workbench和Fluent软件为基础进行试件温度场的数值模拟,取4组试件中心节点温度场的模拟数据与试验数据,将各点数据的拟合曲线进行对比,下降趋势一致且降温时间吻合;采用配对样本t检验的方法检验4个点处的样本值,t值均落于置信区间内,可以认为数值模拟结果能正确地反映出试件实际深冷过程中芯部温度的变化情况,其结果是可靠的。     

GFRP拉挤成型工艺模拟优化

为了对GFRP (玻璃纤维增强塑料) 拉挤成型非稳态温度场与固化度进行数值模拟, 依据固化动力学和非稳态导热理论, 建立了温度场和固化度动力学模型。通过 DSC试验分析确定了模型中固化度动力学参数。利用有限元与有限差分相结合的方法, 建立温度场和固化度数值模型, 应用Euler-Cauch逐步迭代法实现计算机解耦。利用有限元软件FEPG编制拉挤固化模拟程序, 详细探讨了模具温度、拉挤速度、初始温度等拉挤工艺参数对模具内温度和固化度分布的影响。数值模拟值与FBG光栅测量值比较结果吻合, 能够对拉挤工艺参数制定提供有用的信息, 以指导拉挤工艺制定。      

冲击载荷作用下锥形截齿磨损的试验和数值模拟研究

通过试验和离散元数值模拟方法,研究锥形截齿的耐磨性能及其磨损特征对截割载荷的影响。在单齿旋转截割试验台上,以砂岩为试验对象,采用3种不同齿尖材料的锥形截齿进行岩石截割试验,并结合试验后齿尖的磨损面形状建立磨损截齿模型,利用PFC~(3D)进行岩石截割的数值模拟研究。统计结果表明:在截割载荷各分量中,法向力显著高于切向力和侧向力;硬质合金截齿、合金钢截齿及有耐磨涂层的合金钢截齿的质量损失依次为0.07%,0.28%和0.22%,硬质合金耐磨性优势突出,堆焊耐磨涂层对截齿有一定的保护作用;齿尖磨损区域的扩展,使截齿连续过载,加剧磨损;通过离散元方法获得的截割载荷与试验方法测定结果接近。在相同截割条件下,对硬质合金和合金钢齿尖耐磨性能的研究,为截齿的寿命估计提供必要参考。     

掘进机截割头镐齿设计与有限元分析

按照掘进机截割头设计要求完成截割头运动规律分析，镐齿的空间排列与载荷计算，并对镐齿进行有限元分析。     

深冷处理消除铝合金板材残余应力的建模与仿真

介绍了用(热)弹塑有限元技术对铝合金板材深冷处理过程进行建模与仿真的基本原理.基于实验研究探讨了深冷处理数值模拟所需的7075铝合金材料的物性参数.运用ABAQUS6.5有限元软件,对7075铝合金板材深冷处理过程瞬态温度场与应力场进行了数值模拟.数值模拟得到的残余应力值与已发表文献的实验结果比较一致.最后分析了不同厚度铝合金板材的深冷处理应力消除效果.     

7A04铝合金构件深冷处理过程瞬态温度场的数值模拟

建立了7A04铝合金构件深冷处理过程瞬态温度场的有限元模型,对7A04铝合金材料在低温状态下的若干物性参数进行了实验研究,并运用温度场反算法分别得到了铝合金试件与低温（热）介质之间的传热系数。运用ABAQUS6．5有限元软件,对7A04铝合金构件瞬态温度场的数值结果表明,在淬火、深冷与上坡淬火过程中,构件上端部位存在很陡峭的温度梯度。     

基于Fluent的多温区保温包装箱温度场仿真分析

目的探究多温区保温包装箱在不同条件下保温箱内部温度场及保温效果的影响。方法以冷藏区(0~8℃)、冷冻区(0℃以下)双温区EPP保温箱为研究对象,采用Ansys Fluent工具建立等比模型,通过实测实验保温时间来验证模型的可靠性。选取蓄冷剂摆放位置、箱体材料、外界环境温度等3个因素,分别进行仿真计算分析其对保温箱内部温度的影响。结果通过仿真模拟得出蓄冷剂侧面摆放时内部空气温度场最为均匀,保温效果最好,保温时间相较于最差的边缘摆放冷藏区提高了41.37%,冷冻区提高了51.59%;3种箱体材料中EPU材料的保温箱保温效果最好,保温时间相较于EPP材料,冷藏区提高了36.84%,冷冻区提高了41.24%;随着外界温度由23℃升高到40℃,箱体保温效果冷藏区降低了59.73%,冷冻区降低了55.04%。结论通过计算机仿真方法可对多温区保温箱温度场进行数值模拟,其结果可为多温区箱体实现多温共配提供一定的理论依据。     

Study on effect of liquid level on the heat leak into vertical cryogenic vessels

The diminishing of heat leak into cryogenic vessels can prolong the storage time of cryogenic liquid. With the storage of cryogenic liquid reducing, the heat leak decreases, while the actual storage time increases. Compared with the theoretical analysis, the numerical simulation can more accurately calculate the heat transfer and temperature distribution in the vessel with complex structure. In this paper the steady state heat leak into cryogenic vessels with different liquid level height is analyzed using a finite element model. And liquid nitrogen boil-off method was adopted in experiments to validate the result of numerical simulation. Experimental results indicate favorable agreement with numerical simulation by ANSYS software. The effect of liquid level on heat leak into the cryogenic vessel can be considered in calculation of storage time and structure design.     

基于SINDA/FLUINT的低温回路热管整机仿真分析

基于热流分析软件SINDA/FLUINT,对低温回路热管进行了仿真模型分析,得到了它的工作温度、漏热、压降等随热负载的变化关系。将计算结果与实验进行对比,在一定的热负载范围内,仿真结果与实验结果吻合,验证了仿真模型的正确性。通过分析模型的计算结果,可为以后低温回路热管的设计和实验提供参考。     

Heat transfer characteristics of cryogenic helium gas through a miniature tube with a large temperature difference

Heat transfer with a large temperature difference between the inlet and outlet flows is often encountered in many cryogenic systems. The heat transfer characteristics of cryogenic gas with temperature-dependent thermophysical properties (TDTP) are different from those in the ambient condition with constant thermophysical properties. In this paper, a combined experimental and numerical study has been conducted to determine the heat transfer characteristics of cryogenic helium gas with temperature-dependent thermophysical properties in a miniature tube. In order to validate the theoretical model, an experimental investigation was conducted. Utilizing the validated model with the FLUENT software, the temperature distribution and velocity profile in a miniature tube have been calculated, and a correlation predicting the temperature effect on the Nusselt number determined.     

Investigation in the Effects of Configuration Parameters on the Thermal Behavior of Novel Conical Friction Plate in Continuously Sliding Condition

To investigate the effects of configuration parameters and operation condition on the thermal behavior of novel conical friction plate, a three-dimensional finite element model of conical friction plate is established for numerical simulation. The conical surface configuration and friction heat generation of novel conical friction surfaces are discussed. The results indicate that the thermal behavior of the conical friction plate during continuously sliding period is influenced by the conical surface configuration. Maximum temperature occurs in the conical friction plate with cone angle of 24°. The maximum temperature value of friction plate is increased 7.4°C, when cone depth increases from 3 mm to 4 mm. Thermal behavior investigation should be carried out when optimize conical surface configuration     

多孔介质材料在低温下的传热特性实验研究

对多孔介质材料在低温下的传热特性进行了实验研究,在填充液氮以后其低温维持时间明显增加,主要原因是由于多孔材料的参与改变了传热特性;采用连续介质管束模型,用有限元分析软件对其整体温度场分布进行了数值模拟计算,计算结果和实验数据吻合。     

氦低温透平膨胀机的设计和内部流动特性研究

为验证氦低温膨胀机叶片设计的有效性,利用了NUMECA和CFX软件对设计透平流道进行设计工况下的数值模拟计算及分析,其中分别对工作轮流道、喷嘴流道和整体流道进行计算分析,获得了较好的温度场、压力场、相对速度场分布和较高的等熵效率,结果表明了数值计算结果是可信的,叶型设计是合理的。     

等离子+缆式焊丝脉冲GMAW复合焊熔池流体行为研究

目的 研究等离子+缆式焊丝脉冲GMAW复合焊过程的熔池流体行为.方法 综合考虑传热学以及流体动力学,建立Fluent数值分析模型.使用双椭球–锥体热源模型代表等离子弧焊传热模型,用双椭球热源表征GMAW电弧传热并考虑熔滴传热,同时考虑熔池受到的电磁力、浮力、表面张力、等离子流力等作用力.基于Fluent软件,对复合焊过...