计算流体动力学（CFD）在流体机械领域的应用

计算流体动力学(CFD)是一种以流体为研究对象的数值模拟技术.相对于实验流体动力学而言,它具有资金投入少、计算速度快、信息完备且不受模型尺寸限制等优点.因此是研究流体动力学有力的工具.表文主要综述了CFD技术在流体机械领域内的泵、压缩机方面的应用.     

CFD方法在流体机械设计中的应用

为了计算低速到超音速的无粘和粘性流动 ,综合CFD方法当前的研究成果 ,编制了CFD通用程序并且应用于流体机械的分析与设计。几个实例表明 ,该程序是有效的 ,具有较高的工程应用价值     

[成形过程仿真优化与集成计算材料工程]集成计算材料工程在精确塑性成形中的应用现状与发展趋势

集成计算材料工程通过模型化与计算实现对材料制备、加工和服役等过程的定量描述，成为实现力、热、电、磁、声场等单一／耦合外场作用下高性能构件精确塑性成形先进而有效的研究手段，近年来在精确塑性成形领域得到越来越广泛的应用。对集成计算材料工程在塑性成形过程多尺度建模、起皱和破裂两类缺陷预测方面的相关研究现状、主要进展及未来发展趋势进行了综述。首先论述了宏观、细观和微观三个尺度的模型在精确塑性成形领域中的应用现状，并分析了不同尺度模型间信息的传递方式；在此基础上讨论了利用集成计算材料工程研究制约精确塑性成形的起皱和破裂两类典型缺陷的预测方法，对比分析了目前主要的失稳起皱与损伤断裂模型的准确性；最后对集成计算材料工程在精确塑性成形中的未来发展趋势进行了展望。     

膜片稳压溢流阀的瞬态数值模拟方法研究

论述了计算流体动力学(CFD)分析中生成动态网格的主要技术,并应用在稳压膜片溢流阀瞬态CFD动态网格的划分和计算,保证了模拟的不失真,从而较好地解决了由于阀瓣运动所导致计算区域瞬时变化的问题。通过与实测值的比较,验证了CFD数值模拟在分析和预测溢流阀特性上的可行性。     

旋转超声加工的研究现状及发展趋势

随着航空航天、医疗制药、军事等领域的不断发展,硬脆材料的应用越来越广泛,针对硬脆及特殊材料加工方法研究成为加工制造研究的热点之一,其中旋转超声加工对硬脆材料和复合材料加工成为一种有效的加工方法.针对硬脆及复合材料的旋转超声工艺特性以及加工形式的研究现状进行分析,总结近年来国内外在旋转超声加工的设备、应用等方面的主要研究成果,对旋转超声加工技术的发展趋势及研究方向进行了展望.     

高速加工中超硬材料刀具性能及进展*

对高速加工用超硬材料金刚石刀具、聚晶立方氮化硼刀具的性能,类型和国内外制造和研究现状进行综合评述.详细阐述三种高速加工用金刚石刀具性质和应用特性,国内外制造企业现状,以及聚晶立方氮化硼刀具特性及应用.并以各向同性人工合成石墨高速加工中金刚石刀具应用、发动机缸体缸盖高速铣削PCBN刀具应用、航空用钛合金高速车削PCBN刀具应用为例说明超硬材料刀具在高速加工中的优势,为制造企业选用高速加工超硬材料刀具提供指导和支持.     

超声加工韧性材料的材料去除率模型

超声加工是现代超声技术的重要组成部分,在不同类型材料的加工领域都有着广泛的应用.由于在超声加工中脆性材料和韧性材料的材料去除机理完全不同,因此有必要建立韧性材料的材料去除率的数学模型.本文基于接触力学的理论建立了一个新的超声加工韧性材料的材料去除率模型.通过与引用的实验结果进行比较,发现该模型的理论预测值与实验结果十分...     

2010高效数控加工技术研讨会在京落幕,Cimatron中国公司演讲获好评

<正>2010年6月12日,由航空学会制造工程分会主办的2010高效数控加工技术研讨会在京隆重闭幕。此次会议的主题为大飞机数控加工技术特点及发展趋势,我国航空制造领域数控技术及应用现状,我国航空制造领域对先进数控技术与装备的需求,我国数控设备应用效率的提高,大型、复杂结构件、难加工材料等数控技术解决方案等,吸引了众多人士参加。     

CFD技术在汽车工程领域中的应用研究

介绍了计算流体力学在汽车工程领域的应用概况,重点叙述了汽车CFD技术在外流场、发动机、空调系统及气动噪声等领域中的研究进展,指出了在汽车CFD技术研究中需进一步解决的问题,并展望了其发展趋势和应用前景。     

难加工材料高效精密磨削技术研究进展

针对难加工材料特点,分析了典型难加工材料的磨削特性,综述了缓进给磨削、精密超精密磨削在难加工材料磨削加工领域的国内外研究进展。介绍了高效深磨技术的原理及其在难加工材料磨削中的应用现状,指出高效深磨技术能够实现对难加工材料的优质而高效的加工,具有广泛的应用前景,并指出了高效深磨技术应用于难加工材料磨削加工的进一步研究方向。     

液态二氧化碳冷却切削系统的研制与DT4切削中的应用

DT4工业纯铁是一种碳含量极低的铁基合金,由于其具有磁感应强度高、磁导率高、造价低廉等优点,在电磁领域和航空等工业中得到广泛应用。但DT4纯铁类材料的韧性和延展性较高造成其加工性能差,难以保证加工质量,故针对DT4加工精度低、粗糙度差的问题,采用低温强压二氧化碳作为冷却剂替代品的方法,进行了液态二氧化碳在强压喷射条件下的DT4纯铁材料的切削试验,分析了液态二氧化碳在强压喷射条件下对工业纯铁DT4加工的影响以及PCD刀具材料在干冰低温切削中的磨损抑制原因。试验结果表明,本文提出的液态二氧化碳喷射平台切实有效,而PCD刀具在此前提下能极大提升DT4表面质量并降低切削力。该方法在DT4的精密薄壁车削方面具有可观的应用价值前景。     

基于STAR-CCM+的简单流体模型CFD研究

计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)是20世纪60年代起伴随计算机技术迅速崛起的学科。经过半个世纪的迅猛发展,这门学科己相当成熟,各种CFD通用性软件包陆续出现,成为商品化软件,为工业界广泛接受,性能日趋完善,应用范围不断扩大。至今,CFD技术的应用早己超越传统的流体力学和流体工程的范畴,如航空、航天、船舶、动力、水利等,而扩展到化工、核能、冶金、建筑、环境等许多相关领域中去了。STAR-CCM+作为其中杰出的一员,以其简易的操作界面,强大的网格生成技术,最新的数值算法而引领着CFD软件的潮流。STAR-CCM+采用了服务用户的系统,能够实时监控计算中的结果数据(矢量、标量及统计结果图表),工程师还可将任意分析参数(流量、力、温度等)作为计算收敛条件来使用,STAR-CCM+紧扣10亿左右网格的大规模分析为目标,不仅在解算器方面,而且在前后处理器方面也实现了并行化,用户只需在界面上指定机器名和CPU数,就可以全面实现并行处理。     

多层复合泡棉吸波材料应用技术研究

针对泡棉吸波材料加工精度低,尺寸不稳定,在使用过程中易吸水、吸潮进而腐蚀基材的问题,文中对多层复合泡棉吸波材料进行了应用技术研究。介绍了材料多层结构组成、覆膜工艺流程和覆膜尺寸变化规律,提出了以聚氨酯膜层体系代替氯丁橡胶膜层体系的改进方法。采用光谱分析法对2种膜层材料的离子成分以及吸波特性进行了对比测试,并通过环境试验验证了聚氨酯膜层体系的环境适应性。结果表明,改善后的聚氨酯膜层体系的环境适应性明显优于氯丁橡胶体系。该改进方法提升了该类吸波材料的工程应用价值。     

飞秒激光加工最新研究进展

飞秒激光作为一种先进的加工技术,以其"冷加工"、多光子非线性效应、突破衍射极限等特质可实现对任意材料由微纳到宏观尺度复杂三维零件的精密加工,在微纳和精密机械、微纳电子、微纳光学、表面工程、生物医学等领域展露了巨大的市场应用前景。文章重点针对近三年来飞秒激光刻蚀、切割、制孔、功能表面制备、体内加工和聚合加工的研究进展进行综述,并探讨了飞秒激光在与材料相互作用机制、加工精度、加工方式、加工对象等方面面临的机遇和挑战。     

基于Geomagic、Imageware和Pro/E的机械零件逆向建模方法

针对目前专用逆向工程设计软件提供的面的质量不高以及CAD软件读取海量点云存在处理速度慢的问题,提出了一种将Geomagic、Imageware和Pro/E结合的机械零件逆向建模方法。进行了模型重建具体方案设计,并阐述了该方案的建模策略、数据处理及建模质量等主要问题。最后进行了方案实例应用,为探索逆向工程在机械零件模型重建中的应用提供技术借鉴。     

风力机叶片气动弹性和颤振主动控制研究进展

文中首先结合国内外研究进展情况概括总结了大型风力机叶片气动弹性等效梁建模理论,以及解决风力机叶片气动弹性稳定性问题的常用方法:BEM方法、动态失速模型和CFD方法.其次,对在现代大型风力机叶片设计中颇受关注的,智能材料在风力机叶片结构颤振及振动主动控制中的应用研究现状也给予了简要的介绍.最后指出一些尚待进一步研究的问题,以及今后的发展方向.     

螺旋模型的原型法本体构建方法

起源于哲学的本体论(ontology)在信息科学领域受到广泛关注,其重要性已在许多方面表现出来,如知识工程、数据库设计和集成、信息检索与获取、软件工程、自然语言处理等1尤其是本体论在Web上的应用导致了语义Web的诞生,有望解决Web信息共享时的语义问题,实现世界范围的知识级信息集成.但是目前本体的构建还没有一套完整的方法论,没有形成工程化思想.该文从现有的本体构建方法出发,借鉴软件工程的思想,提出了一种新的本体构建方法,能有效地解决这个问题.     

电子设备热控制仿真技术述评

随着计算机技术的迅猛发展,计算传热学及其在工业领域的应用技术在电子设备的热设计与仿真方面发挥着越来越重要的作用.电子设备热控制仿真技术主要是借助计算软件模拟电子设备中热参数的分布特性,从而帮助设计者更好、更快地决策产品的散热方案.文中对电子设备热控制仿真技术的基本方法和步骤,如:建立物理和数学模型、创建网格、离散方程的确立及其求解,以及解的分析和处理等问题进行了论述.此外,文章对当前热控制仿真技术领域的若干问题,例如:如何配备必要的实验手段开展基础性研究工作;如何将电子、传热、机械、电磁兼容等相关技术的应用软件协调成统一平台进行仿真;如何充分利用公共的网络资源获取丰富的热仿真模型以及专业技术人才的培养等问题展开了讨论.     

基于造价和维修费用的系统可靠性指标分配方法

可靠性指标分配是人力、物力统一调度和合理运用的一个工程决策问题，是与工程系统造价、维修费用密切相关的。因此，在进行系统可靠性分配时，必须同时考虑工程系统的造价和维修费用。本文给出了工程系统造价与可靠度的关系式和系统维修费用期望值与可靠度的关系式，建立了考虑造价与维修费用的系统可靠性模糊优化分配数学模型，从一而提出了基于造价和维修费用的系统可靠性指标分配方法，并给出了该方法的工程应用算例。结果表明：本文方法科学合理、简单实用，具有一定的工程应用价值。     

Validation of computational fluid dynamics for deriving weir discharge relationships with scale model experiments and prototype measurements

Weirs are essential structures in sewer systems. Detailed knowledge on their hydraulic performance is necessary but difficult to obtain. In this research the applicability of computational fluid dynamics (CFD) simulations for deriving reliable discharge relationships for weirs where the weir chamber geometry limits the discharged flow is investigated. A unique combination of field measurements for a combined sewer overflow, lab experiments on a scale model, and CFD simulations for the scale model and prototype is available. In the CFD simulations no prior knowledge on the hydraulic behaviour of the weir was assumed to verify the application of CFD for both scientific and engineering purposes. The results show that i) unverified CFD simulations can describe the complex hydraulic behaviour occurring in the lab experiments including a flow regime change, ii) different discharge relationships are needed for different flow conditions, iii) unverified CFD is applicable to derive discharge relationships in the disturbed flow regime where backwater effects occur, but has no added value over the standard weir equation in the undisturbed regime, and iv) unverified CFD can be applied to determine the optimal sensor location. This study supplies a quantitative support to earlier publications based on unvalidated results.