基于ANSYS铜钢高频感应熔敷焊不同工况下温度场

应用ANSYS软件,对钢基体感应熔敷紫铜过程进行2-D模拟,分析不同工艺参数对工件温度分布和温升速率的影响。通过控制变量法选取工艺参数进行模拟分析,发现感应线圈位置、线圈内径、电流频率和电流大小对焊接过程有着不同的影响。实测温度变化数据拟合曲线与模拟曲线基本重合,建立的模型较为可靠。     

基于Matlab及UG的偏心共轭非圆齿轮的设计

依据齿条刀具范成法加工非圆齿轮的原理,建立齿条刀具和非圆齿轮节曲线数学模型,模拟齿条刀具加工中齿廓形成过程,在Matlab中计算出包括齿根、齿根过渡曲线、齿顶及渐开线在内的非圆齿轮的全部齿廓点数据.将齿廓数据导入UG,生成齿廓样条曲线,完成非圆齿轮的三维建模.设计结果表明,利用Matlab和UG建立的非圆齿轮的三维模型...     

基于ADAMS与DEFORM的精冲模具联合动态仿真研究

针对精冲模具冲压行程中的动应力分析方法少、试验费用昂贵、模具结构复杂、模具使用寿命低等问题,本文通过模拟技术分析了精冲过程中凸模的动态受力状况,对精冲模具的整个运动过程进行动态模拟仿真,模拟出各个凸模的动态载荷曲线,建立了一种求解模具在整个运行过程中多点栽力在多个进程点对整体模具的弯矩新方法,并得到一条完整的动态弯矩曲线,为模具的设计是否合理提供新的检测依据,并为后续精冲模具疲劳测试提供试验数据。     

基于物理模型的曲线保形性重构技术

实现多种数据的融合是提高反求工程中数据获取的精度和效率的一种有效途径。提出的一种基于物理模型的曲线保形性重构方法,较好地解决了三标测量机的测量数据和视觉信息的融合问题。从材料力学原理出发,提出了曲线歪斜能作为内能,并以少量精确测量数据点为平衡位置建立曲线的弹性势能作为外能。依据变分原理,采用B样条有限元法,确定曲线变形后的平衡位置。数值模拟表明,利用该方法重构的曲线能够较好地逼近真实曲线。     

连续挤压机负载扭矩的模拟确定及实验研究

建立了铝合金扁铝线连续挤压成形的有限元模拟模型,并应用有限元分析软件DE-FORM-3D对铝合金挤压的变形过程进行了三维模拟,获得了铝扁线挤压过程中的挤压轮的负载扭矩的行程曲线,该行程曲线一方面为传动系统、主轴系统的设计及电机选择提供依据,另一方面也是挤压轮预应力设计的基础。     

基于ANSYS的平板焊接热-结构耦合场数值模拟

采用ANSYS软件对平板焊接过程进行了数值模拟分析,通过APDL语言编写程序,建立平板对接有限元模型,利用体生热率热源模型和“生死单元”法动态模拟了焊缝金属的熔覆过程,最后对焊接过程的温度-应力耦合场进行了模拟。后处理时,通过选择不同方向上的路径进而得到对应的热结构耦合场中的温度变化曲线和残余应力分布曲线,结果显示与实际焊接过程规律相符,为工程实际中焊接模拟的可靠性分析提供了有益参考。     

数值模拟研究L-苯丙氨酸柱过程动力学行为

建立了L-苯丙氨酸柱过程离子交换动力学数学模型,利用Matlab编程求解该教学模型得到数值解,并分别通过理论解和实验数据来验证数学模型及其求解程序的正确性与适用性.最后,利用此动力学模型及其求解程序数值模拟了不同入口浓度CO、不同床层高度L和不同操作流速u条件下L-苯丙氨酸的柱过程离子交换动力学穿透曲线.     

基于卡尔曼滤波法的LSDYNA冲击曲线优化分析

在使用LSDYNA有限元软件对冲击实验进行数值模拟的过程中发现,虽然数值模拟的冲击力曲线接近实际实验反馈值的曲线,但是数值曲线存在许多微小波动,在数值模拟上也称为数值振荡。为此,引入了卡尔曼滤波法去除由于算法特性产生的噪声,数据优化后,曲线更为光滑且与实际冲击时程曲线的拟合度更高。由于优化后模拟的曲线峰值唯一,在最大冲击力数值的选取上更为方便,同时观测到与实际实验数值较为接近,得出卡尔曼滤波法在对LSDYNA冲击曲线降噪方面具有可行性。     

基于QN混合风场和SWAN模式的一次冷空气海浪场模拟分析

基于目前国际先进的第三代近岸海浪模式SWAN(Simulating WAves Nearshore),以QN(QuikSCAT/NCEP)混合风场为驱动场,对2009年1月中国海一次强冷空气海浪场进行模拟分析.结果发现:模拟数据与观测数据在走势上保持了非常好的一致性,模拟的波高略小于观测波高,模拟数据的曲线走势较为光滑,观测数据则起伏较为明显.以QN风场为驱动场,可以很好地刻画此次冷空气过程在中国海造成的海浪过程.     

橡胶油封变形曲线的数值分析

橡胶油封在装配过程中,塑性胶体容易产生不规则变形,由于变形曲线无法准确描述,从而影响了进一步的受力分析。结合数值分析中的牛顿插值法和曲线拟合法,提出一种分析橡胶油封变形曲线的新方法,并建立数学模型;利用Matlab软件对所建立的数学模型进行数值模拟,得到了橡胶油封理想的变形曲线。     

铁型及覆砂层厚度对铸件凝固的影响

为解决球墨铸铁铸件冷却凝固的影响因素问题,将数值模拟技术应用到铸造过程分析中,讨论了铁型覆砂铸造工艺中40 mm、20 mm两种不同铁型,6 mm、8 mm、10 mm、13 mm四种覆砂层厚度对球墨铸铁铸件冷却凝固的影响,建立了铸造过程中铁型厚度、覆砂层厚度、铸件厚度三者之间的关系。进一步测量了实际球墨铸铁铸件的冷却凝固曲线,验证了模拟数据,得出了铁型覆砂工艺适合球墨铸铁铸件的工艺参数。研究结果表明,该研究对球墨铸铁铸造实际应用具有较为可靠的工艺参考价值。     

基于CFD的离心泵内部流场分析

建立离心泵模型并对其进行网格划分,采用CFD方法对离心泵模型进行了定常流动数值模拟分析和非定常流动数值模拟分析,在定常流动数值模拟分析中得到扬程-流量曲线、效率-流量曲线、中间截面压力分布图和速度分布图,从中间截面压力分布图中得到叶片设计的启示;在非定常流动数值模拟分析中得到不同工况下蜗壳外圈和内圈监测点压力脉动均值和峰值表,通过分析表中数据,得出蜗壳外圈和内圈的压力分布情况。     

基于虚拟样机的摩擦缓冲器工作性能的模拟

摩擦缓冲器广泛应用于自动武器大口径机枪中，用来吸收自动机后坐到位时的多余能量。在对某机枪系统进行虚拟样机建模及仿真过程中，需要模拟摩擦缓冲器的作用，以真实反映整个自动机的运动特性。通过对摩擦缓冲器的工作特性进行分析，提出了一种对其进行模拟的方法，给出了仿真过程中摩擦缓冲器的工作特性曲线。结果表明：在一个自动机工作循环中，摩擦缓冲器作用力在自动机后坐和复进两个阶段的方向、峰值和变化趋势是不同的；仿真所得的武器自动机的运动特性数据与靶场试验数据吻合的较好，证明了该虚拟样机模型建立的准确性。     

足踝步态模拟机运动学和动力学分析

研究足踝步态模拟机运动学和动力学,为试验台运动驱动提供理论依据,验证试验台的仿真能力。设计了一种五自由度的步态模拟机,建立了Adams虚拟样机和足踝模型,并对其进行运动学和动力学仿真,与活体实验数据比对了足踝运动特性曲线、胫骨轴在矢状面的旋转特性曲线及着地相进程中的足底反力。根据仿真中控制规律,对实验台进行了运动学和动力学验证。结果表明,模拟机的踝关节位移模拟结果曲线与活体实验测量结果曲线吻合良好,最大误差低于5%;同时能够较精确模拟人体胫骨轴旋转运动趋势;足底反力与活体测量数据较为吻合;试验台重复良好特性。     

火炮射击冲击载荷模拟装置的建模与仿真

为了研究火炮发射时的动态特性,利用气动原理设计了一种能够模拟炮膛合力冲击载荷的实验装置,描述了该装置的结构及其工作原理,运用热力学理论和牛顿运动定律建立了工作过程的数学模型,在此基础上,利用龙格-库塔方法求解常微分方程组,进行了数值模拟,得到了该装置工作过程中身管冲击载荷变化曲线及炮管运动状态曲线,并对设计参数对冲击载荷曲线变化的影响进行了分析。仿真结果表明,该装置从理论上可以较好地模拟火炮发射时的炮膛合力,满足设计要求,通过仿真计算可以对设计参数进行优化,以获得失真率较小的冲击载荷曲线,从而满足不同型号火炮射击模拟的仿真要求。     

压痕法评价奥氏体不锈钢拉伸性能的神经网络分析

基于Ludwik模型,采用有限元软件进行仿真,建立压痕曲线神经网络数据库,利用Matlab提供的函数来创建反向传播神经网络,利用材料参数输入和压痕曲线输出向量对神经网络进行训练,学习输入和输出数据之间的关系。利用训练好的神经网络模拟压痕曲线,通过Matlab优化函数使试验观测值与神经网络模拟预测值之间的误差最小。由于神经网络数据库已包含所有的数据信息,计算时不需要再进行有限元模拟,神经网络法能够节省大量计算时间。神经网络法计算得到奥氏体不锈钢的屈服强度、抗拉强度、应变硬化指数和弹性模量等力学性能与单轴标准试验结果吻合良好,能够用于预测奥氏体不锈钢的力学性能。     

板料激光曲线弯曲成形的数值模拟

基于非傅立叶热传导方程建立了板料激光曲线弯曲成形过程的三雏瞬态温度场以及形变场的有限元列式。在可以忽略材料因变形而产生内热的情况下，将板料激光曲线弯曲过程的温度场和形变场视为两个独立的子系统进行了分别求解，模拟了具有强烈瞬态非线性特征的板料激光曲线弯曲过程，从热力学角度揭示了板料激光曲线弯曲变形的内在机制。     

中厚板熔化极气体保护焊的数值模拟及实验验证

在建立中厚板GMAW温度场数值仿真模型的基础上,用ANSYS进行了数值模拟,并通过红外热像仪进行了实验验证。实验结果与模拟结果对比分析表明,温度场热循环曲线的形状、峰值温度及加热速度比较接近实测数值,冷却区段偏差稍大,证明所建立的数值仿真模型可以较好地模拟中厚板GMAW的温度场,为应力应变分析等其他焊接过程的数值分析打下了良好的基础。     

超声拉丝有限元仿真研究

为了更好的了解超声波在拉丝加工的作用机理和塑性成形过程,以实际生产中常用的铜丝为例,建立了拉丝加工的三维有限元模型,首次利用ANSYS软件对常规拉丝和超声拉丝进行了有限元仿真研究,分得到了径向的变形曲线,拉拔应力,接触应力和摩擦应力的分布曲线.数据模拟结果表明,与常规拉丝相比,超声拉丝可以有效的减小拉拔力和摩擦力,改善产品的加工表面质量.     

不同材料外推模型的闭挤式精冲有限元模拟比较

为了解决闭挤式精冲有限元仿真准确性的问题,基于板料拉伸试验数据,建立了5种流变应力曲线外推模型。利用Deform-2D有限元软件这一平台,植入到有限元软件的功能模块,基于开发的Deform-2D有限元软件,对直径30mm、厚度14mm圆形件的闭挤式精冲成形过程进行模拟。通过物理实验,对不同流变模型的仿真结果进行比较。研究表明,Ludwik材料外推流变模型适合于闭挤式精密冲裁工艺的有限元模拟仿真,可以有效提高闭挤式精冲有限元模拟的仿真精度。