埋地管道泄漏内封堵装置设计与研究

针对流体输送埋地管道泄漏问题,设计了一种利用管道机器人携带封堵气囊进行快速应急封堵修复的埋地管道泄漏内封堵装置。采用矩阵变换方法建立了牵引系统驱动轮过弯方程,利用MATLAB软件对过弯方程进行了验证,同时利用ADAMS软件仿真分析过弯路径与驱动轮转角对牵引系统行走速度的影响。研究结果表明:由两个串联封堵器组成的应急封堵系统可满足复杂工况下的管道泄漏封堵要求;牵引系统驱动轮在弯管内部行走时,单轮速度呈周期性变化,但三个驱动轮整体周期运动特性一致;驱动轮转角在25°~40°时,牵引系统行走速度与驱动轮转角成正比,且转角为30°时驱动效果最好。该内封堵装置的结构设计可为管道泄漏应急封堵领域装备的研发提供重要参考。     

旋切式PDC钻头水力结构优化

旋切式PDC钻头比常规PDC钻头的结构更复杂,工作原理也比较特殊,常规的数值模拟方法不能全面描述旋切式PDC钻头水力结构及井底流场特性。鉴于此,采用标准k-ε模型和离散相模型(DPM)对旋切式PDC钻头井底流场进行仿真模拟,并对钻头的水力结构进行优化设计,对优化前后旋切式PDC钻头的井底流场进行对比分析。研究结果表明:刀盘形状的改变有利于工作流体的流动,可以降低刀盘附近岩屑颗粒的质量浓度;采用带有曲率的喷嘴可以增强旋切式PDC钻头刀盘区域的井底清洗效果;当采用曲率为1/50的喷嘴时,刀盘区域的井底清洗效果最好;当采用中心喷嘴直径12. 0 mm和边缘喷嘴直径8. 8 mm的组合方案时,旋切式PDC钻头的清洗和携岩能力达到最优。研究结果对未来页岩气开采方式的研究具有一定的指导意义。     

液压支架可视化设计研究

分析了根据顶梁偏摆量设计液压支架四连杆的过程,简化支架模型写出了四连杆型液压支架的运动学和力学方程,提出一种基于Matlab设计液压支架四连杆和求解其运动学非线性方程组的方法,并编制成可视化计算程序。给出一设计要求实例,应用此程序设计及计算液压支架参数,用Auto CAD作图验证,计算结果准确可靠。     

离散元仿真中挖掘机铲斗结构表面的单元球表示方法探究

提出了一种基于单元球的铲斗结构表面的多精度几何表示方法。该方法针对铲斗的斗底板、侧腹板、侧刀板、前刀板和斗齿5个部位的几何特征和功能要求,实施基于单元球的多精度几何表示。对比分析不同精度下单元球表达的铲斗结构表面,发现离散元仿真时间会随铲斗结构表面的几何表示精度的提高而增加。因而,铲斗结构表面的单元球表示需综合考虑仿真精准性与仿真时间的需求。对比分析不同精度下单元球与三角面片表示方法,证实了单元球表示方法具备有效表示铲斗结构表面的局部几何细节的能力。相比于三角面片表示方法,单元球表示方法有望在铲斗挖掘过程离散元仿真中花费更少的计算时间。     

CAE应用背后的那些人

据华尔街日报2013年发表的一篇关于"iPhone产能"的文章报道,以当年发布的iPhone5s手机为例,每台手机从生产组装到最终下线需要600名工人参与.当然,这600人只负责生产制造,如果算上前方的概念设计、结构设计、仿真分析以及后方的市场和销售人员,那么算算人工成本,你就会觉得手中的iPhone手机其实还蛮对得起它的价格的. 如果带着这个问题去解构我们电脑里的CAE软件,我想大多数厂商都很难算清究竟有多少人在为一款软件工作.     

基于MATL AB单跨静定梁内力和变形可视化研究

在Matlab环境下,借助其图形用户界面技术,开发用于计算单跨静定梁内力和变形的图形用户界面。该图形用户界面可以解决6种单跨静定梁结构的内力和变形计算问题,方便、快捷,对力学教学及对力学知识的理解和掌握有很大的帮助。