棒材二辊矫直过程的有限元研究

利用有限元分析软件ABAQUS对二辊矫直的矫直过程进行数值模拟,得到棒材在矫直过程的矫直力随时间的变化规律,并对矫后棒材的塑性应变进行了分析。数值分析结果中矫直力与现场情况基本吻合,文章仿真结果可以为实际生产提供指导。     

基于ABAQUS基坑支护数值模拟与实测数值研究

为了准确评估基坑开挖过程中的土体变形、受力特性及支护对开挖基坑的加固影响规律,利用ABAQUS软件建立了二维有限元数值模型,对基坑开挖和支护过程中的变形和受力进行了数值模拟,并对比分析了现场监测数据和数值模拟结果,模拟计算所得土体、围护结构的位移与监测值进行对比分析,发现数值模拟结果与监测数据吻合较好,说明所建模型的正确性及该数值模拟与实际情况有较高匹配度,研究结果可为深基坑土方的开挖、支护提供理论依据。     

采用ABAQUS的粘胶机织物拉伸力学性能仿真

为预测织物拉伸性能,采用有限元方法对织物拉伸力学进行数值模拟分析。在实测织物几何结构参数的基础上,借助纺织建模软件Texgen建立了织物模型;利用有限元软件ABAQUS模拟织物拉伸环境,设置材料属性、相互作用和边界条件,得到织物拉伸变形后应力分布云图以及拉伸时应力—应变曲线图等数值模拟结果;最后通过织物拉伸强力测试实验对数值模拟结果进行了验证。结果显示：模拟所得应力—应变曲线和实验所得拉力—伸长曲线上升趋势大致相同;模拟所得最大拉伸应力与实验所得拉伸应力平均误差为3.03%,证明了采用ABAQUS有限元软件模拟粘胶织物拉伸力学性能的是可行的。     

火腿鼓风冷却过程的三维数值模拟

食品的冻结速率是影响冷冻食品质量的主要因素之一。近年来数值模拟在食品冷却过程中得到了广泛的应用。本文应用有限容积法对火腿鼓风冷却过程进行数值模拟,研究了火腿冷却到指定温度3℃时的时间,并将计算结果与实验结果进行比较分析。结果表明:在外界空气温度为1℃时,大约需要12h左右,火腿的中心温度可以达到指定的冷却温度,且数值模拟的结果与实验结果符合得很好。这说明数值模拟能有效地预测食品冷却过程。     

基于芳纶平纹织物微观几何结构的纱线抽拔力学性能分析

为研究芳纶平纹织物纱线抽拔力学性能及各参数的影响规律,建立纱线抽拔数学模型,为后续数值模型提供理论基础.采用数字单元法模拟芳纶平纹织物织造过程,获得其微观几何模型,并计算得出纱线轮廓.在此基础上,使用ABAQUS模拟单纱抽拔过程,建立纱线厚度方向单层网格划分准则和纱线材料属性,获得横向预紧力、纱线间摩擦因数对纱线抽拔力...     

MLFB纤维微观结构的数学描述与仿真

提出MLFB(Micron Flake Fiber Light Density Board)的微观结构的数学描述方法,介绍实现三维模拟再现微观结构的仿真方法.利用Monte Calo算法模拟随机概率分布产生的函数,建立基于随机原理的数学模型模拟木质纤维合成物质的几何微观结构,并对其微观结构进行三维仿真,实现用计算机程序来分析、显现仿真过程.     

微液滴撞击固体表面的铺展行为研究进展

微液滴撞击固体表面的铺展行为是指液滴从空中落下撞击固体表面后的变化过程,研究液滴撞击固体表面铺展行为对印刷业、工农业生产以及军事等领域具有重要作用。从理论研究、数值模拟、实验研究三个方面系统介绍了国内外对液滴撞击固体表面铺展行为的研究现状,分析了各种研究方式的优缺点,指出了微液滴撞击固体表面液固耦合行为的未来研究方向及应用前景。     

有限元软件ABAQUS在家具结构分析中的应用

有限元法是一种通用的数值计算方法,也是现代工程设计和科研领域一项重要的分析技术与手段。ABAQUS是国际上最先进的大型通用有限元软件之一,它可以分析复杂的工程力学问题,其驾驭庞大求解规模的能力,以及非线性力学分析功能均达到世界先进水平。本文首先介绍了有限元法与ABAQUS软件的基本情况,其次简述了运用ABAQUS进行家具结构分析的基本思路,并用实例详细介绍了ABAQUS在家具结构分析中的使用方法。有限元法分析软件ABAQUS的应用能极大地缩短家具产品研发周期、降低成本、提高家具产品质量。     

金属爆炸焊接数值模拟研究进展及其在钛钢双金属爆炸焊接模拟中的应用

由于爆炸焊接过程的复杂性,数值模拟方法以其独特的优点成为金属材料爆炸焊接研究的必然选择。本文梳理分析国内外爆炸焊接数值模拟研究进展及现状,并在此基础上,利用非线性ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件建立钛与钢的双金属爆炸焊接有限元模型,再现其爆炸复合过程,并通过复板Z向位移分析其爆炸焊接的可靠性。     

应用ABAQUS的织物热传递有限元分析

为拓展机织物热舒适性设计、评估和优化的思路,提供一种有效预测织物热阻的方法,基于织物的三维模型及传热学理论,对织物系统进行一维热传递的数值模拟,得到织物传热过程中的温度分布特征。利用显微图像及切片技术获取织物几何结构参数,建立平纹织物的几何模型,并与纱线周围静止空气装配,构成织物系统的三维模型,借助有限元分析软件ABAQUS,根据模拟环境设置边界条件与相互作用,计算模型的数值解。最后通过模拟皮肤散热的恒温平板实验,对数值模拟结果进行验证,结果显示：织物外表面温度的模拟值与实验值随时间变化的一致性较好,理论热阻值与实验热阻值相对误差为3.9％,二者吻合度较高。     

喷气织机辅助喷嘴流场特性分析与纬纱牵引实验研究

为了进一步研究喷气织机辅助喷嘴的流场特性,本文利用三维软件Pro/Engineer建立了辅助喷嘴流场的三维模型,并利用计算流体动力学软件Fluent对辅助喷嘴引纬流场进行数值模拟,得到不同供气压力条件下辅助喷嘴出口射流中心线上的速度曲线。为了验证数值模拟的合理性,本文通过实验获取了不同供气压力条件下各种辅助喷嘴出口气流流速中心线上不同位置的速度值,并将实验数据与数值模拟进行比较。结果表明,实验所得数据的速度变化总体趋势与数值模拟得到的速度曲线基本一致。在一定程度上,很好地验证了运用Fluent对辅助喷嘴引纬流场进行数值模拟的可行性。最后,本文分别以两种辅助喷嘴为研究对象对不同种类纬纱的牵引作用进行实验测试。结论表明：单孔辅助喷嘴具有射流强度大、稳定性高、集束性好等特性。     

基于Fluent的靶式撞击流喷嘴流场模拟研究

研究基于Fluent的靶式撞击流喷嘴流场数值模拟效果。利用Fluent软件对靶式撞击流喷嘴内部及出口外部流场进行了数值模拟研究,通过模拟得出了喷嘴的结构尺寸(管径d和管道与靶的间距δ)和压强P(水流速度υ)对喷嘴雾化效果的影响。结果表明:靶式撞击流喷嘴结构尺寸和压强越大,喷嘴的雾化效果越好。认为其具有区别于一般离心喷嘴的优越性,可以节约喷水量。     

不同孔型的高压微射流超细粉碎的分析比较

从高压微射流超细粉碎的作用机理、微孔流道形式对其粉碎效果的影响两个方面对高压微射流超细粉碎技术进行了研究.用FLUENT软件对流场进行数值计算模拟,得到了微射流流场内各位置上相关物理量的分布情况,得出带撞击形式的微孔流道更有利于得到更强的作用力场,也更能保证高压微射流粉碎作用效果的结论.     

有限空间内织物导热干燥特性的数值研究

建立了热传导干燥的数值模拟研究方法，并以棉织物为例，进行了热传导干燥实验的数值模拟，得到了在不同干燥温度下棉织物的干燥特性曲线，并对干燥过程中的热湿传递的耦合现象及计算结果与实验结果进行了讨论和分析。     

层合复合材料低速冲击损伤与凹坑数值模拟

文章基于累积损伤分析的方法,建立了层合复合材料低速冲击三维数值模型。模型采用Puck准则和界面元Cohesive来预测铺层的层内损伤和层间损伤,并考虑基体断裂碎屑对凹坑形成的显著影响,建立了分层残余应变模型用于模拟凹坑,模型通过在有限元软件ABAQUS平台上编写VUMAT子程序实现,对层合板进行了低速冲击数值模拟,通过与试验结果的对比,验证了文章所建模型的合理性。     

型钢混凝土梁柱削弱型节点研究

文章选择ABAQUS有限元软件为工具,采用数值模拟的方法建立不同类型的型钢混凝土节点模型进行数值模拟。结果表明,DRBS双削弱型钢混凝土节点在延性、耗能能力等抗震性能方面优于RBS狗骨式型钢混凝土节点,优于SRC普通型钢混凝土节点。     

古莲河露天煤滑坡机理及控制方式研究

本文在边坡工程地质条件分析的基础上,确定了滑坡的主要类型及影响因素,并进一步分析了边坡滑坡灾变机理。采用非线性大变形有限差分软件FLAC对滑坡灾变演化进行了数值模拟研究,在研究的基础上提出了"预应力锚索框架梁+高压劈裂注浆加固边坡"的新技术,并通过数值方法和现场试验验证了方案的可靠性。     

基于数字单元法的三维正交织物微观几何结构建模

为了反映织物内部纱线的空间构型和微观几何结构,针对在织物建模过程中,因忽略纤维间的相互作用而引起的纱线截面形状变化的问题,基于数字单元法理论,提出了一种计算纤维间摩擦力的方法。通过纱线纤维化离散,用数值模拟和仿真方法模拟三维正交织物成型过程,建立了5种精度递进的微观几何结构数值模型。5种模型中的每根纱线分别由4、7、12、19和37根数字纤维表征。研究结果表明:随着纱线纤维化离散程度的提高,仿真时间延长,织物厚度减小,纤维体积分数增大,节点平均作用力下降速度变缓,势能变小;当每根纱线由19根数字纤维组成时,所建织物的微观几何结构数值模型与真实织物样本在显微镜下的内部切片图像较为吻合。     

微射流均质机的超微粉碎机理分析

根据微射流均质机的工作原理,将物料的粉碎过程分成3个阶段:进入阀孔段、经过和离开阀孔段和靶板撞击段,结合Griffith的强度理论和流体动力学的数值模拟,对各段的超微粉碎作用形式和效果进行分析.结果表明,在液流加速进入阀孔阶段,压力梯度、空化效应是料液中的悬浮物破碎的关键机制;经网孔喷出段的湍流碰撞与摩擦加剧了颗粒的剪切破碎;靶板撞击段强化了破碎效果.     

铝合金-钢搅拌摩擦焊温度场数值研究

针对以往搅拌摩擦焊数值模拟中采用的热源模型较为简单,不能很好反映出实际焊接过程中温度场的分布,而做试验又需要巨大投入的情况,课题组基于热弹塑性法和改良的热源模型,利用ABAQUS软件及其DFLUX子程序接口建立了304不锈钢和5052铝合金搅拌摩擦焊的数值模型,对铝合金-钢异种材料的搅拌摩擦焊过程进行了数值模拟,分析了焊接过程的温度场,同时对偏置量、转速和焊速3个焊接参数进行优化,发现在转速取500 r·min-1,焊速取80 mm/min,偏置量取2 mm的情况下,得到的焊接过程瞬态及稳态温度场均处于理想状态。模拟准确地预测了实际焊接过程中的温度变化,且对实际焊接过程中焊接参数的选择具有一定参考意义,减少了为得到合适参数而进行的大量试验的成本。模拟结果能指导和预测实际焊接过程。