涂布机自动供料系统的设计方案

基于锂电池极片的浆料特性和涂层质量的要求,设计方案有效地解决了狭缝挤压式涂布的自动供料问题,为后续实现良好的涂布效果提供可能。     

锂电池极片间歇式涂布器的设计

针对锂电池极片间歇式涂布生产中存在的涂层厚度不均匀、反面涂布需要定位、背辊避让时影响基材运行速度及张力等问题,设计了一种间歇式涂布器,通过对计量辊与涂布辊间的间隙进行自动调整、涂布辊与背辊速度差自动调整、背辊避让和复位的速度及速度曲线设定等方式的设计实验,实现对各涂段涂层厚度的控制;通过摆臂式导辊,实现基材走带的稳定运行,通过传感器补偿设置实现正反面极膜准确对位,解决了前述问题。经实际应用证明,该间歇式涂布器,可自动实现各涂段涂层厚度均匀控制、保证基材稳定运行、保证正反面极膜准确对位。所设计涂布机自动化程度高、参数设定简单、运行稳定、具有一定先进性和经济价值。     

数值模拟方法在挤压工艺参数优化中的应用

以出口速度场相对标准速度场偏差(RSDV),平均挤压力P和最大von Mises等效应力σmax作为优化设计目标函数,通过正交设计试验方法和数值模拟手段,对一款双T形截面型材的挤压工艺参数进行优化设计,探讨了一种挤压行业工艺和模具尺寸标准化的方法,并且通过实验验证,证明了经过优化后的工艺合理,实验结果与数值模拟分析结果相吻合。分析发现,在保证模具强度和模具寿命的前提下,提高挤压的速度和模具工作带的高度,能够提高型材挤出的稳定性。     

两级液环真空泵的数值模拟研究

运用ANSYS FLUENT软件VOF多相流模型,对两级液环真空泵进行泵内流场的数值模拟研究。进行3个不同工况的模拟,研究分析表明:软件在液环真空泵三维流动气液两相交界面、压力、速度等方面的预测较为符合理论和实际,进出口压力对两相交界面的预测影响不明显,计算时长是数值模拟研究的一个重要影响因素。本研究丰富了液环真空泵数值模拟的成果。     

基于非稳态计算对旋风机三维流场的数值模拟

应用三维非定常数值计算方法对矿用对旋轴流风机的非定常特性进行了数值模拟研究。数值计算中将SIMPLE算法与RNGκ-ε湍流模型相结合,以风机三维全流道为计算域,获得了对旋风机叶轮区域3对干涉面上速度场和涡量场的非定常分布。通过数值模拟结果与设计参数和试验结果的比较,验证了数值预测结果的准确性。模拟结果表明,对旋风机在一个旋转周期的不同时刻,其内部流场存在显著的非定常特性。     

微滴喷射工艺参数与液滴形态关系的数值模拟

以微滴喷射的增材制造技术为研究对象,采用守恒水平集方法建立了液滴喷射过程的数值仿真的物理数学模型.通过仿真实验分析了液滴喷射的流场分布,采用曲面响应法的中心复合设计建立了拟合模型并进行了修正,提出了液滴喷射过中液滴成球距离和断裂高度分别与入口处压强脉冲的幅值与脉宽的拟合关系式.模拟结果表明:在液滴喷射过程中喷嘴入处的压...     

离心泵内部流场数值模拟与性能分析

利用FLUENT6.3软件对ISG65-125离心泵过流部件全三维流场区域进行数值模拟。在多重参考系坐标下,基于雷诺时均N-S方程与标准k-ε模型,采用非结构化网格和标准SIMPLE方法求解,对离心泵内流现象和规律进行了分析,并将数值模拟结果与实验值进行对比,验证了模拟结果的可靠性,总结了产生误差的因素。     

基于数值模拟的离心泵性能预测

应用CFD软件FLUENT对离心泵内部整个三维流场进行数值模拟.在0～1.35Qopt范围内对14个不同工况点的扬程、轴功率和效率等性能参数进行了预测,并根据计算结果绘制了性能曲线.通过对由不同计算域组成的计算结果进行比较,证明了当计算域包含叶轮前后腔及密封环间隙时计算结果更准确、更合理.本文为检验离心泵的性能提供了一种进行"虚拟试验"的方法,在新产品设计开发的过程中具有一定的应用价值.     

水滴形活塞冷却油腔振荡传热数值模拟与优化

利用FLUENT软件中的VOF多相流模型对某发动机水滴形活塞内冷却油腔中机油的振荡传热过程进行了数值模拟,分析了机油在活塞内振荡流动时空气和机油的体积分数瞬态分布情况,得到了壁面传热系数随活塞转速、行程和机油填充率的变化规律。分析结果表明,活塞壁面传热系数随着行程和转速的上升而上升,转速对传热系数的影响最为显著。但随着充油率的上升,传热系数先上升后下降,最佳充油率范围在30%-50%之间。采用正交试验设计方法获得了最优方案,并与该发动机原方案进行了对比,结果表明优化方案的壁面传热系数比原设计方案提高了约16%。     

锂电池极片干燥箱风刀内流特性的试验与数值模拟对比研究

为获得锂电池极片干燥箱中所用风刀的均流特性与阻力特性及验证数值模拟结果的正确性,依据几何相似,使用有机玻璃材质,制作与数值仿真模型相同结构尺寸的风刀性能试验箱体。采用与数值模拟一致的进口流量和出口压力为边界条件,实现运动相似。通过对不同流量下进出口压差的测量,得出风刀的阻力特性;利用热线风速仪沿风刀出口逐点测取风速值,求得风刀对空气的均流特性。试验结论与数值模拟结果具有较好的一致性：在同样整体尺寸和运行工况下,带有底部筛板及内胆的风刀阻力较小,进出口压差在33～524 Pa,其均流性最好,出口气流均匀性在95%以上;带有顶部出风圆孔且无内胆的风刀阻力最小,进出口压差在24～354 Pa,其均流性最差,出口气流均匀性为80.4%,达不到使用要求;无底部筛板和内胆且出风口狭小的风刀阻力最大,进出口压差在203～3 234 Pa,达不到减阻要求,其均流性较好,出口气流均匀性为91.1%。探讨风刀均流作用与压力损失之间的内在联系,提出在实际生产中风刀形式的选择与调整原则。     

中厚板弯曲过程中板厚变化的研究及数值模拟

以中厚钢板为研究对象,采用数学公式推导和实验相结合的方法,在弯曲过程中分析应力和应变中性层内移的基础上,根据弯曲前后体积不变、内外边层应变绝对值的增量与它们到应力中性层的距离成正比这两个条件,推导板厚变化与相对弯曲半径的关系式.比较实验值与公式推导的板厚变化值,得出板厚变化值的经验修正系数,并通过Abaqus软件对选定材料的弯曲进行数值模拟,验证计算方法的正确性.     

湿式离合器带排空转状态下片间流场特性的数值模拟

湿式离合器带排空转时,片间流场特性对湿式离合器的带排转矩产生重要而直接的影响。建立了片间流体域CFD模型,研究了润滑油流量、摩擦片转速对片间流场特性的影响规律,计算了带排转矩并与试验曲线进行了对比和差异分析,验证了模型的正确性。研究结果表明,临界转速前后,润滑油流量增加对片间最高温度和平均压力的变化趋势产生相反的效果,I型槽摩擦片间存在逆压梯度,片间润滑油先发生径向收缩后发生周向收缩。     

Investigation of the relationship between the white layer thickness and 3D surface texture parameters in the die sinking EDM process

It is a well known fact that the EDM process results in the formation of a hard, brittle recast layer on the component's surface. Several investigations have been carried out in order to assess the nature of the recast layer in terms of its phase structure, the microhardness, presence and the density of cracks, and other surface features. Some researchers [Barash, Delpretti] have reported mathematical relationships between the thickness of the white layer and 2D amplitude surface roughness parameters (such as R_a and R_t). But so far no investigation has been reported which correlates the thickness of the white layer with 3D surface roughness parameters, especially those related to spatial parameters. This paper presents an experimental investigation of the effect of the EDM process factors (current and pulse on-time) on the thickness of the white layer. Empirical equations relating the thickness of the white layer with 3D surface texture amplitude, spatial and volume parameters are presented and their physical basis is discussed. The results of this study show that a better correlation can be obtained between the average thickness of the white layer (AWLT) and the spatial parameter, S_ds as compared to other 3D surface texture parameters. This is believed to be mainly due to the similar effect of the current and pulse on-time on both AWLT and S_ds. The possible effect of surface tension between the solid and liquid phases on the thickness of the white layer during erosion is also discussed.     

氧化铝气流干燥过程数值模拟

根据两相流理论,通过分析气流干燥特点,建立含湿氧化铝颗粒直管气流干燥过程的一维数学模型.对模型进行数值模拟,模拟结果与实验测试值较吻合,该模型可用于含湿氧化铝颗粒直管气流干燥过程的各参数预测.     

数值模拟分析工艺参数与拉深件壁厚变化的关系

在分析板料拉深成形有限元理论的基础上建立数值模拟的分析模型,利用数值模拟技术系统地对拉深过程进行模拟。主要研究模具圆角半径、摩擦因数、压边力与模具间隙等工艺参数与拉深件壁厚最大变薄率的内在关系。     

铆接装配过程数值模拟

为提高对铆接装配中铆钉成型过程的认识,通过有限元软件对沉头铆钉成型过程进行了数值模拟分析.详细介绍了铆接模型的建立过程和材料大变形的性能处理方法,并根据应力时间曲线对成型过程进行了阶段划分.结果表明,数值模拟方法可有效的用于铆接成型过程分析,为后续的铆接强度和疲劳的模拟分析奠定了基础.     

Numerical analysis for the coating thickness prediction in continuous hot-dip galvanizing

Gas wiping is a decisive operation in the hot-dip galvanizing process. Especially, it has a crucial influence on the thickness and uniformity of coating film, but may be subsequently responsible for splashing. To date, the number of fundamental studies on the jet structure impinging on a vertical moving strip for various nozzle systems has not been sufficient to draw any meaningful conclusion. In this connection, at first, to confirm the validation of numerical analysis, the impinging jet pressure on the surface of a vertical strip by experiment is compared with the results by numerical analysis. Next, after confirming for the superiority of a constant expansion rate nozzle in splashing, the relationship between the stagnation pressure and the impinging jet pressure distribution issuing from the nozzle system of constant expansion rate is investigated. Finally, by using the calculated wall shear stress, the relationships among the coating thickness, strip speed and nozzle stagnation pressures are clarified. It is found that the impinging wall pressure for the case of constant expansion rate nozzle is more favorable for the problem of splashing to the case of the conventional one. Furthermore, from the point of view of energy conservation, it is advisable to use a constant expansion rate nozzle as a gas-wiping nozzle.     

薄膜成核过程的分子动力学模拟

用分子动力学的方法,在计算机上模拟了在具有不同偏斜度Sk的衬底上薄膜的成核过程,从理论上证明了偏斜度Sk取值在-1～-3时,薄膜的成核率高,从而有利于薄膜的生长。     

微张力减径过程的数值模拟

根据某厂13架微张力减径机的减径工艺,利用ANSYS/LS-DYNA大型有限元软件对无缝钢管的张力减径过程进行模拟仿真,得到了减径过程中管坯的应变场和应力场的分布规律.基于实测算结果,分析了管坯经过各机架时轧制力的变化规律.所得结果与实际生产中管坯的轧制状况是相吻合的,表明了该模型的有效性.该模型可为张力减径在线工艺规程控制和离线生产管理提供有力帮助.