特种车排气消声器多场研究及结构性能分析

针对某型危险品运输车的排气消声器壳体温度分布情况和外激励是否会引起消声器共振而致使其开裂的问题,运用FLUENT软件对某消声器进行内流场及温度场数值分析,用AR320+非接触式红外线测温仪对消声器壳体温度进行测量,最后基于ANSYS Workbench以数值分析结果作为预应力对消声器进行模态分析。研究表明:消声器壳体温度仿真值与试验值的误差在5.92%内,间接验证了数值分析的精确性;当尾气流速为6.24 m/s时,消声器内部存在涡流,会导致噪声产生;路面激励27.8 Hz和发动机激励106.67 Hz均低于消声器的1阶固有频率111.01 Hz,不会引起共振,但消声器筒体左侧面变形量较大,为18.06 mm,为该消声器的薄弱位置。研究结果可为特种车辆消声器的改进设计提供了参考。     

基于数值模拟的冒口优化设计

对压水堆核电站蒸汽发生器支承铸件用数值模拟的方法直接寻找铸件的热节位置,根据得到的热节数据设计冒口,并对设计的冒口进行数值模拟,直至得到最优结果。设计结果能够在保证铸件品质的前提下,节约金属材料,减少机械加工成本,提高铸造效益。     

阳极焙烧炉三维数值模拟与优化设计

根据阳极焙烧炉现场测试的热工参数和实验室测定的材料属性作为数值模拟的边界条件和物性参敷,采用CFD商业软件耦合求解了阳极焙烧炉火道、火道墙和料箱的三维数学模型.同时,从优化炉体结构设计的角度改进了火道结构.研究表明,此项设计对改进阳极质量、降低热耗和稳定铝产量具有重要意义.     

凝固过程微熔池温度场数值模拟及分析

采用数值模拟软件对微米和毫米尺度微熔池凝固过程中的温度场进行了模拟,探究了微熔池凝固过程中温度场和固相的变化规律,并对比了20μm和20 mm熔池凝固过程中温度场和固相变化的异同.结果表明,20μm、30μm和40μm熔池的温度降低到固相线温度用时分别为7.2 ms、11.1 ms和14.3 ms,平均速率分别为241...     

管道过滤装置流场数值模拟及其结构优化设计

采用计算流体动力学(CFD)方法对XYZ-150润滑站所使用的2FXG-32型过滤装置内流场进行数值模拟,根据模拟结果优化过滤装置结构.结果表明:经过结构优化后的过滤装置内的漩涡、死水区等水流状况减小,能量损失减少;有效过滤面积增大,过滤效率提高;结构紧凑,生产和制造成本降低.     

利用温度场数值模拟技术优化磨球铸造工艺

温度场数值模拟软件对金属型耐磨铸球的凝固过程进行了数值计算。在对铸球凝固过程温度分布规律进行研究的基础上,通过改进铸造工艺,消除了耐磨铸球的缩孔缺陷,提高了产品质量,为耐磨铸示机械化生产线的设计提供了合理的工艺参数。     

注塑模热流道板温度场数值模拟及优化设计

热流道板是注塑模具热流道系统的主要组成元件,其温度分布的均匀性对整个热流道系统及其注塑产品的质量都有重要影响.以液晶电视机后壳为例,设计了热流道板的基本结构,研究了其加热过程的温度场分布.根据有限元初次模拟结果出现的温度分布均匀性差的问题,优化了热流道板内电热丝的布局,获得了温度分布均匀的热流道板结构.将获得的热流道板结构应用于热流道系统的设计与工程实践中,获得了质量优越的产品.     

管板无模成形温度场的数值模拟及分析

采用有限元法并结合有限元分析软件，对管材无模成形时管材温度场进行数值模拟研究，得到管材无模拉伸变形过程中温度场分布规律，并对影响温度场的因素加以分析，如冷热源间距，冷热源移动速度，加载时间分别对温度场分布的影响，该模拟结果与实验结果相吻合。     

钢板气体火焰切割温度场的数值模拟分析

根据钢板气体火焰切割的原理,建立了钢板火焰切割的预热火焰和金属燃烧的热源模型.利用ANSYS有限元分析软件建立了钢板火焰切割有限元模型,模拟了钢板气体火焰切割过程中温度场的分布及其变化规律.     

激光深熔温度场数值模拟热源模型分析

热源模型是激光深熔焊温度场数值模拟分析的关键。在分析连续和脉冲激光深熔焊焊缝形状特征的基础上，构建了组合热源模型，讨论了热源模型参数的确定方法。应用所建立的热源模型模拟分析了激光深熔焊焊缝边界形状，并与实验结果进行了比较。     

离合器与制动器排气消声器的实验研究

在分析了气动摩擦离合器与制动器排气噪声特性的基础上，提出了该噪声控制用消声器应满足的条件，实验研究了其基本单元的滤波消声特性，由此得到消声器的总成结构，并对其降噪特性进行了深入的研究，所采用的新型排气消声器在台架及工厂实际中大面积推广使用，取得了３８ｄＢ（Ａ）的降噪量。     

波纹板外吹环降噪优化设计与实验研究

针对热镀锌车间外吹环吹除波纹板多余锌粒时,外吹过程中产生的强噪声对车间工作人员及周围居民造成严重影响的问题,对外吹环喷嘴进行优化改型,在原始狭缝喷嘴上增加半圆形出气口槽。并采用大涡模拟结合FW-H方程对改型前后的外吹环声场特性进行分析,结果表明:原始外吹环喷嘴出口中心位置处的噪声最大达到121 dB;当增加的半圆形槽个数为30,直径为1 mm时,改型后外吹环最大噪声降至85.7 dB。为了验证数值仿真结果的正确性,对改型前后的外吹环射流噪声进行了实验测量,实验结果表明,改型后的外吹环具有良好的降噪效果。     

空气锤排气噪声治理

空气锤是锻造行业普遍使用的设备,工作环境比较差,尤其是排气噪声很大,而且频率很高,对工人身心健康危害很大,所以我们要研究降低排气噪声的办法.     

基于RecurDyn和ANSYS的电动农用车悬挂机构优化设计

电动农用车悬挂机构存在设计冗余的问题,为了对悬挂的上臂机构进行优化,建立了悬挂机构刚柔耦合模型,通过多体动力学仿真,确定了上臂机构各个铰点在坐标轴方向上的最大受力。通过单变量静力学仿真试验,建立了上臂机构最大等效应力与四个结构参数之间的单变量数值拟合模型,通过正交仿真试验,建立了最大等效应力与四个结构参数之间的多变量数值拟合模型,并将仿真值和数值模型计算值进行了比较,验证了模型的可靠性,同时,利用同种方法建立了悬挂上臂质量与四个结构参数之间的多变量数值拟合模型。最后,以最大等效应力最小值和质量最小值为优化目标,利用遗传算法进行优化,获得了最优设计参数。优化结果表明:优化后的上臂机构具有相对更小的质量和更大的强度,结构更加合理,该方法可为其他设计提供参考。     

新型研球机固定板压盘的结构设计与优化

为了满足新型研球机变径沟槽研球板均匀加压的需要,设计一种偏心加压固定板压盘。通过分析固定板压盘的功能需求,采用联想类比法,提出固定板压盘的结构设计方案;运用数值仿真技术,建立固定板压盘的有限元模型,分析压盘的静态与模态特性,获得压盘的变形图、应力云图和固有频率与振型,验证了压盘结构设计的可行性。针对固定板压盘的偏心距大小和进球缺口到压盘中心的距离大小,以结构变形和应力最小为优化目标,通过参数化建模,基于响应面法对压盘进行了参数优化,获得压盘的最优结构参数。分析结果显示：优化后的固定板压盘,加载后最大变形减小,压力分布更加均匀。通过结构方案的创新和采用现代设计方法,实现了新型结构件的设计要求。     

直线型柱塞式平衡调节阀结构优化研究

为解决依靠经验公式设计的柱塞式平衡调节阀流量特性与预期的直线型偏差较大的问题,提出一套优化直线型柱塞式调节阀阀芯结构的方案。该方案将流量系数与流量系数增量共同作为评价线性贴合度的准则,以实验测试为前提,以数值模拟为主要手段,逐段对阀芯结构进行调整优化,并通过数值模拟来验证方案的合理性以及准确性。结果表明：依靠该方案优化后的阀芯结构使得流量特性高度贴合直线型,各开度下流量系数较理论值的偏差由优化前多数在8%以上降低到集中在2%以下;各开度下流量系数增量较理论值的偏差由优化前多数在15%以上、最大值达63.26%降低为集中在5%以下、最大值仅为13.62%。     

基于Optistruct的数控折弯机滑块的拓扑优化

利用Hyperworks软件建立了数控折弯机滑块的三维有限元模型,应用Optistruct优化模块中的渐进结构优化算法对滑块进行了基于位移和应力约束的拓扑优化,在Ansys中对优化前后相同工况下滑块的静态特性进行分析与比较.结果表明,在满足折弯机性能要求的条件下减轻了滑块的重量.为折弯机的合理设计与优化提供了可靠的依据.     

压铸镁合金在汽车方向盘上的应用研究

通过对SC6380客车方向盘生产所用镁合金系的选择、方向盘服役模型建立、弹性有限元分析、结构再设计、压铸工艺虚拟设计及数值模拟等步骤，初步探索了镁合金方向盘的开发过程，为倡导镁合金等新材料在方向盘上的合理应用提供了技术支撑平台，通过以上步骤能有效的缩短产品开发周期。