新型矿用可移动救生舱热防护性能研究

矿用可移动式救生舱是井下紧急避险系统中的重要技术装备,为井下被困人员提供稳定可靠和保障齐全的维生空间,而热防护性能是直接影响救生舱救援效果的一个重要因素。对比原有救生舱隔热结构对提出的新型救生舱舱体隔热结构进行了研究,通过ANSYS Workbench对新型舱体进行了瞬态热分析,模拟救生舱舱内在高温环境条件下的温度变化,并对分析结果进行了总结评价。最后通过试验进行对比分析,验证了模拟分析的可靠性。     

矿用救生舱瓦斯爆炸动力响应数值模拟

为确保煤矿井下可移动式救生舱的合理设计和安全使用,基于瓦斯爆炸原理,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,采用ALE流固耦合算法,对体积分数为9.5％,体积为200 m³的瓦斯/空气混合气体在井下巷道内爆炸产生的爆炸流场进行数值模拟,分析了两类典型救生舱舱体在入射冲击波峰值超压0.6 MPa,历经400 ms时间作用下的压力场分布、塑性应变及各重点部位位移时程等动力响应．计算结果表明,改变舱体截面尺寸对舱体的抗爆性能影响显著,采用瓦楞型侧壁的舱体结构能有效增大舱壁的抗弯刚度,而改变舱体长度对于舱体的抗爆性能影响不大．     

安全避难装置舱体结构的热防护性能分析与研究

安全避难装置的热防护性主要取决于舱体的结构设计,通过设计带有隔热支撑的舱体结构来抵抗施加于舱体上的热冲击的影响。首先建立新型类三角形舱体结构模型;而后采用室内升温曲线,分别对舱体结构的外层、隔热层及内层进行瞬态热分析,分析舱体结构与火源存在一定距离及接近火源两种情况下的热传导性能,得到两种情况下舱体各层结构的温度变化云图及温度变化曲线;最后对瞬态热分析结果进行整理综合,结果表明:设计的舱体结构的隔热性能相对较好,满足危险条件下安全避难装置的热防护能力使用要求,为新型安全避难装置的设计及研究提供了理论指导。     

救生舱内部流场的CFD模拟

基于k-ε模型,建立三维准稳态湍流流动模型方程,并对模型进行求解。结果表明,在送风速度为3 m/s,送风温度为22℃时,舱内平均温度在29℃左右,达到救生舱内温度设计要求,与试验结果较好吻合.模拟结果为救生舱选择合适的送风条件以及优化设计救生舱内部空间提供了参考.     

拖式吊舱推进器敞水性能研究

根据势流理论,基于面元法建立了一种数值方法,用以研究吊舱推进器的水动力性能.首先建立舱体和螺旋桨表面的积分方程,在舱体和螺旋桨表面布置面元,将积分方程离散为以面元上偶极子强度为未知量的矩阵,用高斯方法求解该矩阵,得到面元上扰动速度势,根据柳泽方法求解舱体和螺旋桨表面的切向速度,进而算出舱体和螺旋桨表面面元上的压力,对压力进行积分后即可分别得到螺旋桨和舱体的受力.舱体和螺旋桨之间的相互干扰通过迭代计算来处理,研究了该方法的收敛过程并给出了舱体对螺旋桨的影响.结果表明,舱体引起的伴流会增大螺旋桨的载荷.     

特种车辆设备舱舱体结构有限元分析与优化设计

本文基于ANSYS有限元分析软件,建立了某设备舱体的有限元模型,对采用不同厚度铝型材在纵向、横向和垂向加速度单一工况作用下的应力分布和变形进行了分析;同时,根据分析结果,采取不同位置使用不同厚度的铝型材组合方式,优化原舱体骨架结构,并对优化后的舱体结构进行了在纵向、横向和垂向加速度三种单一工况,以及复合工况和吊装工况作用下的应力变形分析,仿真分析结果表明：优化后的舱体自重降低显著,达到了设计要求,也为设备舱的机构设计提供了理论依据。     

矿井救生舱环境监测系统设计

矿业生产系统庞大而复杂,灾害多发。灾害发生时井下救生舱和避难洞室可为工作人员提供临时的安全庇护场所。灾害发生时救生舱也处于严酷的环境中,因此对舱内环境的监测也相当重要。通过研究,设计了一种便携式井下救生舱环境监测系统,在舱内环境出现异常时能够报警。系统对舱内气体环境实现实时监测,并结合了一种零点及线性温度补偿算法对测量数据进行有效补偿,显著提高了气体浓度的测量精度。该系统轻便而灵活,同时又能满足稳定可靠的要求。     

大型射电望远镜悬挂馈源结构的非线性力学分析

从降低风荷的角度 ,设计了大型射电望远镜的悬挂馈源舱体外形及舱内框架支撑结构 .对馈源悬挂系统进行了非线性有限元静力分析 ,结合优化方法 ,联立迭代求解了馈源舱体的位置、姿态、悬索的悬链线、张力和长度 ,为进一步系统地模拟分析非线性馈源悬挂系统在随机风荷作用下的风振响应奠定了基础 .     

基于协同仿真环境的驱动桥壳有限元分析

以有限元静态分析理论为基础,将CATIA和ANSYS 11.0协同仿真环境(AWE)结合运用,完成了从驱动桥壳三维建模到有限元分析的整个过程,得出了驱动桥壳在4种典型工况下的应力场和位移场,并对其进行了强度和刚度的校核.在此基础上,研究了驱动桥壳关键尺寸的改变对桥壳应力分布和变形结果的影响.结果表明桥壳满足设计要求.     

电磁继电器协同设计

说明了电磁继电器协同设计的必要性,描述了电磁继电器协同设计支持工具,包括基于Web的专家系统和特性分析,基于ANSYS的有限元分析系统和基于MDT的三维参数化设计系统、建立电磁继电器三维实体参数模型数据库的方法.     

基于协同仿真环境的驱动桥壳有限元分析

以有限元静态分析理论为基础，将CATIA和ANSYS11．0协同仿真环境（AWE）结合运用，完成了从驱动桥壳三维建模到有限元分析的整个过程，得出了驱动桥壳在4种典型工况下的应力场和位移场，并对其进行了强度和刚度的校核．在此基础上，研究了驱动桥壳关键尺寸的改变对桥壳应力分布和变形结果的影响．结果表明桥壳满足设计要求．     

可重复协同流程的建模方法的研究

协同工程是一种可重复协同流程的设计建模方法,文章介绍了可重复协同流程的相关背景,分析了传统流程与可重复协同流程的区别,对协同工程方法的基本概念、建模对象、设计过程和设计方法进行了研究,最后给出了一个使用协同工程方法设计软件公司代码检查协同流程的实例。     

反击式破碎机机架的协同仿真分析

讨论了协同仿真分析方法，并基于协同仿真环境ANSYS Workbench，针对某反击式破碎机机架，实现CAD／CAE设计一仿真的同步协同，对其进行参数化建模并进行多工况变参数有限元分析，对其强度与刚度作了相应的评价，为后续的优化改进提供了依据，为协同仿真分析技术在复杂产品设计中的应用作了有益的尝试。     

基于PRO/E与AWE的梳棉机机架优化仿真分析

利用三维软件PRO/E对梳棉机机架进行三维参数建模,通过计算机接口技术将模型导入有限元分析软件AWE进行刚强度及模态分析,找出机架结构的静、动力学缺陷。采用电阻应变片电测法对梳棉机机架进行了现场的动应力测试,并对机架的动应力进行了相应的分析,测试结果与有限元分析结果相一致。选择机架的最大变形、最大应力为优化对象,对机架结构参数进行优化,对改进后的机架再进行分析验证,改善了机架结构动态性能,提高了机架抗振能力,为机架结构的合理设计与改造提供了可靠的依据。     

JSP机械产品协同设计系统应用研究

从机械产品设计的特点出发,对CGI、JSP、ASP技术在动态页面产生机制、资源消耗与响应效率等方面进行比较,突出JSP在机械协同设计系统开发中的优势.通过JSP在协同领域应用现状的分析,指出JSP系统设计中过于注重响应速度而忽视系统维护所产生的问题;探讨了机械协同设计系统的应用趋势;以摆线泵设计系统为实例,使用JSP与Servlet进行协同设计系统的开发,并指出该系统在异地参数化设计中的应用前景.     

四腿桁架式海上风机基础结构优化设计

针对四腿桁架式海上风机基础结构优化设计问题,建立了一种多准则多参数结构优化策略与方法,辅助四腿桁架式基础型式的设计工作并提高结构优化效率。依据设计经验,采用敏感性分析技术对各设计参数进行分级,并进一步采用逐级搜索策略给出了由各参数组合成的一系列优化方案。依据结构优化理论和相关工程经验,采用多准则控制算法对优化方案进行筛选,给出了最优的结构设计方案。应用该优化策略与方法对我国近海某海域拟建四腿桁架式风电结构进行设计,提高了设计效率,最终得到的结构优化设计方案与经验设计方案相比,材料利用率更高、结构用钢量更少,节省结构用钢量达30%以上。     

基于经验公式和现场试夯方法相结合的强夯参数设计

在强夯法加固地基中,由于没有准确的设计计算公式,因此采用经验公式和现场试夯方法相结合来确定强夯参数,对现场试夯得到的数据进行分析,修正经验公式中的某些参数。在济南绕城高速公路南段工程具体场地的强夯参数设计中应用该方法,效果符合工程设计要求。     

汽车底盘总布置的参数化设计

阐述了汽车参数数据库及参数化绘图的设计思想,并以此为基础,将经验设计方法与计算机辅助设计有机地结合在一起,实现了汽车参数化设计,并在汽车底盘总布置中得到了应用。     

四腿桁架式海上风机基础结构优化设计方法研究

随着海上风电产业向中等水深海域快速发展,四腿桁架式风机基础结构型式得到更广泛的应用。本文即针对四腿桁架式风机基础结构,建立一种多准则多参数结构优化策略与方法,旨在辅助该类基础型式的设计工作并提高结构优化效率。在该优化策略中,根据相关工程经验,对影响目标函数的各控制准则进行分级,通过多准则控制算法筛选优化方案,最终得到最优的结构设计方案。在选取设计参数时,依据设计经验和敏感性分析,对各设计参数进行分级,通过逐级搜索策略将各参数组合成一系列优化方案,以备多准则控制算法筛选。在设定约束条件时,基于工程经验和理论分析建立设计经验库,从而确定各设计参数的建议取值或取值范围。本文最后通过一工程实例展示了该结构优化策略的应用效果。     

四腿桁架式海上风机基础结构优化设计方法研究

随着海上风电产业向中等水深海域快速发展,四腿桁架式风机基础结构型式得到更广泛的应用。本文即针对四腿桁架式风机基础结构,建立一种多准则多参数结构优化策略与方法,旨在辅助该类基础型式的设计工作并提高结构优化效率。在该优化策略中,根据相关工程经验,对影响目标函数的各控制准则进行分级,通过多准则控制算法筛选优化方案,最终得到最优的结构设计方案。在选取设计参数时,依据设计经验和敏感性分析,对各设计参数进行分级,通过逐级搜索策略将各参数组合成一系列优化方案,以备多准则控制算法筛选。在设定约束条件时,基于工程经验和理论分析建立设计经验库,从而确定各设计参数的建议取值或取值范围。本文最后通过一工程实例展示了该结构优化策略的应用效果。