基于Fluent的消防炮流线型喷嘴高度设计

根据流线型喷嘴流道的数学表达式,建立物理模型。根据实际项目中的设计参数,运用FLUENT分别对不同高度的流线型喷嘴进行数值模拟。通过分析喷嘴射流的速度场、压力场和湍动能等物理量的分布规律,研究不同高度对喷嘴射流性能的影响。研究结果表明:流线型喷嘴高度应在3.0d~3.5d之间取值为最佳,为流线型喷嘴高度的设计及其他喷嘴的结构参数设计提供参考。     

基于MATLAB的消防炮射流轨迹研究

通过对消防炮射流微元体进行受力分析,得到了各种环境影响因素作用下的射流轨迹运动方程。运用MATLAB中的Runge-Kutta算法对方程组进行计算,并且编写ODE45模拟程序进行仿真,得到了在各组不同实验测试参数条件下对应不同俯仰角的射流轨迹模拟仿真图。将模拟仿真与实验测量数据进行对比分析表明:俯仰角小于60°时的射流轨迹模拟仿真结果较正确,对灭火时迅速定位降低反应时间和提高灭火的效率有重要的意义。     

基于目标驱动优化技术的自冲铆接机C型框架结构优化

通过确定自冲铆接机C型框架优化设计的目标函数和约束条件,提出一种基于目标驱动优化技术的C型框架结构优化方法。首先,建立C型框架有限元模型,以C型框架极限工况为条件进行静力学分析。其次,确定C型框架的载荷和边界条件,以等效应力和总变形量为约束条件,以质量最小化为目标对C型框架进行拓扑优化设计。最后,基于拓扑优化结果提出C型框架形状优化模型,利用中心复合试验法和哈默斯利抽样技术,进行权衡排序,获得较优的初始种群,并且通过决策支持流程得到3组候选样本点,从中确定最优解。数值优化结果表明:C型框架质量减轻了16%,其静强度得到明显改善,说明本文提出的优化方法是有效的。