铸件凝固模拟动态图形演示技术

分析了动画显示技术在铸件凝固模拟中的重要作用，简要地介绍了ＦＬＣ动画原理，并以一定实用程度示范ＦＬＣ动画文件的制作技术。读者可将该程序直接用于自己的动画制作，使用方便，适应性较宽。     

转炉倾动的计算机分析及动态模拟

本文介绍了转炉倾动力矩计算的计算机模型、计算方法及转炉倾动的动态模拟。在解决铁水流体计算时采用了铁水与渣液分别求解法 ,通过设定出钢点使计算值与实际操作更加接近。对炉体建模采用了复合形回转体叠加方法———独特的三角形分割逼近法来计算炉壳的参数等 ,计算结果准确、可信。     

焊接动态位移场的建模与数值模拟

焊接过程的数值模拟是焊接技术从“技艺”走向“科学”的重要标志之一。利用热弹塑性理论建立了焊接过程动态位移场的本构方程,并根据高温区的特点建立了包含材料非线性、变化环境参数等因素在内的位移场有限元分析模型;利用ANSYS实现了基于间接耦合的热－力学场的计算,利用激光电子散斑干涉测量技术测得的实际位移场与有限元计算结果进行了比较,证明计算结果与实测结果吻合良好。     

大功率扭矩试验台伺服液压缸的建模与仿真

结合大功率扭转振动/疲劳试验机的实际需要,设计了液压伺服系统,对伺服控制系统进行了动态仿真,分别建立了位置控制系统和力控制系统的数学模型,采用频率分析法,分析了其动态性能,为系统控制提供理论依据。     

回转窑支承托轮的现场动态车削

分析托轮不均匀磨损所产生的锥形及凹形表面对回转窑造成的不良影响，就托轮现场动态车削的必要性和可行性进行讨论，并根据其车削特殊性，选用专用机床及合理的切削参数，对我厂多个托轮现场加工，取得了理想效果     

利用功率键合图和SIMULINK实现工业回转窑窑衬清窑机器人系统的动态仿真

根据工业回转窑窑衬清理机器人的液压驱动系统的组成及其工作原理，绘制了能够反映液压系统动态特性的功率键合图，由此建立了包含8个子系统的非线性动力学状态方程，然后根据每个方程的各状态变量之间形成的输入与输出关系构建了系统动态特性仿真模型，并按照不同的参数利用SIMULINK软件包进行了计算机仿真。     

基于SolidWorks的精密头架运动模拟

基于SolidWorks,使用其模拟功能和动画制作插件Animator,制作了一个精密头架从齿轮啮合直到主轴回转的动态运动过程,并把这个运动过程制作成*.avi格式文件,用诸如Windows Media Player、Re-alOne Player等播放器软件来观看动画。介绍了制作步骤、过程、技术要点及注意事项。     

大型石油焦回转窑煅烧过程三维数值模拟

通过采用商业软件Fluent12.1建立了大型石油焦回转窑窑内煅烧过程三维数值模拟模型,获得了在正常操作状态下窑内温度场、流场和物质浓度场的分布状况。计算结果显示,由于窑尾变径的影响,窑尾气流速加快,影响石油焦粉料的带出;窑内石油焦的升温速度较快,导致挥发分在靠近窑尾段大量析出,窑尾温度偏高,大量挥发分没有及时在窑内完全燃烧;由于窑头漏风的影响,造成煅烧带炭质烧损的增加。     

不同材质方盒件拉深成形回弹的对比模拟分析

分析了某规格方盒件的形状特点,建立了回弹研究的有限元模型.选用三种毛坯材料分别进行模拟分析,得到了方盒件拉深结束时和修边后的回弹规律,最终确定回弹量从小到大的顺序是DQSK、HSLA350、铝合金.针对这一结论义进一步进行了理论评价.     

全三维铸造成型数值模拟充模过程实时动态动画的研究开发

针对铸造成型数值模拟计算结果数据特点,提出了实现铸造成型充模过程实时动态动画的节点邻接单元算法,并详细阐述了其关键技术,然后基于该算法开发了全三维铸造成型数值模拟充模过程的实时动态动画显示。经实例验证表明,该方法简单、计算量少、绘制显示速度快、且易于实现,能够使技术人员更直接、更详细、更动态地观察、研究模拟分析结果。     

大功率激光焊熔池特性的数值模拟

用数值模拟的方法解释了大功率激光高速焊接时熔池呈窄而长形状的形成原因.在PHOENICS 3.4软件中建立了激光焊接的三维数学模型,假设小孔呈GAUSS曲面体形状,并在其上加载反蒸发力,重点考虑反蒸发力对熔池形状的影响,模拟了SUS304不锈钢在激光功率10 kW、焊速为4～20 m/min时的熔池的温度场和流场.计算结果表明,大功率激光高速焊接时喷发的等离子体加速了"匙孔"附近液态金属的流动,是大功率激光焊时产生长熔池现象的主要原因.     

塑性加工过程的数值模拟与可视化

将计算机动画技术应用到塑性加工过程的数值模拟中 ,实现了在计算机屏幕上以动态变化的图象来模拟金属毛坯的成形过程 ,用颜色的改变表示金属毛坯内部各区域的应力或其它场变量值在成形过程中的变化情况 ,并已开发出一套相应的软件 ,可在PC兼容型微机上运行     

模拟CO_2捕集地质封存工程环境油井管的耐蚀选材

针对鄂尔多斯CO2捕集与地质封存(CCS)工程地质环境,根据井况条件采用高温高压釜模拟试验进行选材,对常用4种抗CO2腐蚀材质的腐蚀速率及腐蚀产物膜形貌进行了研究。结果表明,13CrS材质腐蚀速率为0.005 7mm/a,为轻度腐蚀,明显优于其他材质。13CrS材质,其腐蚀产物膜薄而结构致密,抗CO2腐蚀能力强,符合CCS工程地质封存区腐蚀环境用管材要求。     

机床结构动态性能改进的新思路及其应用

采取一种新方法,即通过观察分析整机的模态动画来确定单个部件在结构设计上的不足并作出相应改进.将综合各项改进措施改进后的整机性能与改进前的进行对比,结果表明:改进之后机床静态性能平均提升40%～50%;动态性能平均提升20%～30%,说明该改进方法是有效的.     

铝合金点焊的多场耦合建模与动态过程数值模拟(英文)

基于铝合金点焊的热、机、电及相变原理,建立热电力耦合场的轴对称有限元数值仿真模型,实现对焊接区温度场、电场、应力应变的动态模拟。发现了焊接电流变化激发的铝合金动态电阻"瞬态逆向虚变效应",揭示了过程热电耦合瞬态与稳态差异性作用机理,阐释了焊接电流增加而瞬态电阻骤降的反常现象。基于铝合金点焊稳态仿真与实验结果修正了动态电阻数值计算模型。AA5182的计算与实验结果表明,考虑动态电阻"瞬态逆向虚变效应"的动态仿真模型能够精确描述焊接电流调整过程中的电参数动态变化和铝合金焊点熔核的生长过程。     

面向网络化制造的动态企业建模

文章讨论了目前网络制造环境下虚拟企业的动态建模问题,比较了动态建模与传统建模的区别、讲述了动态企业模型的构成及特点,以及网络化制造环境下的动态企业模型表达方式.     

凝固模拟CAE嵌入式造型系统的研究与开发

研究了服务于凝固模拟的嵌入式CAD系统。基于OpenGL技术开发了构造铸件的浇注系统、冒口、冷铁等所需的基本体素，进而与Pro／E、UG等系统生成的铸件三维实体进行精确定位装配，从而形成完整的铸造工艺系统。实践证明该技术的应用可以方便铸造工艺的修改，有力地推动凝固模拟技术的实用化。     

风力机叶片结构设计与数值模拟

采用CFD技术对NACA0018型、NACA63A010型、NACA4412型、NACA23012型4种代表性翼型进行仿真分析,得出其单叶片翼型的压力场、速度场、升力系数和阻力系数变化情况,并对仿真过程中得到的曲线进行分析,得到4种翼型在不同风速工况下的气动特性因数。采用4种翼型中气动性能最优的NACA0018翼型,作为风力机叶片的截面翼型,借助MATLAB和SolidWorks软件完成风力机叶片结构建模。     

大功率白光LED封装温度场模拟及材料优化

针对一种大功率白光LED照明灯具的封装构件进行热分析,通过有限元计算分析其在工作状态时的稳态温度场,发现LED封装整体的温度梯度比较大,此时LED芯片的温度为396 K,灯罩为320 K.通过实际测量计箅得出LED的结温为394.5 K,与数值模拟的结果基本吻合.封装陶瓷基板是阻碍器件散热的主要部分.为此,提出了几种优化方案,分别是采用不同的LED封装材料以及采用不同的铝热沉结构尺寸,并且进行了模拟对比.结果表明,同时采用Cu-Mo-Cu复合基板和铝热沉效果最佳,可使LED的结温降为336 K,温差降为11 K.     

凝固模拟后处理中的技术进展

介绍的数值鼠标技术对提高视觉对色彩的分辨精度提供了一个非常好的解决方案。通常用于模拟凝固过程的动画AVI，类似于电影电视，缺乏互动能力，只能在固定的视场、视角下观看固定的序列画面。介绍的实时动画与实时拖动技术使用户在观察模拟结果时，在动画行进的同时，可以随意旋转、缩放、进格、退格等。