柱塞式调节阀壁面粗糙度对流量系数影响的数值模拟研究

以通径为50 mm的柱塞式调节阀为研究对象,通过改变壁面粗糙度,并通过CFD软件Ansys Fluent对仿真模型进行流量系数的稳态研究,得到了流量系数随相对开度和壁面粗糙度的变化关系。将数值仿真结果与理论结果和试验结果作对比,仿真结果与理论曲线的变化趋势一致,可以得出该阀门符合等百分比的流量特性;仿真结果与试验结果比较,发现在小开度和大开度时误差较大,整体上吻合度较高。分析壁面粗糙度为0,100,200和300 μm的流量系数,可以得出在小开度和大开度时,粗糙度对流量系数的影响较大,这为调节阀制定合理的调节范围奠定了理论基础。     

羧酸系列集油剂的水面集油性能

研究了十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸和十八烷酸在淡水中的集油能力。结果表明，这4种羧酸在淡水表面的表面膜压随其分子中碳数的增加而增大。其中后两者的表面膜压高达45～50mN／m，显著高于各类油膜膜压，满足集油剂对表面活性物质膜压的要求。4种脂肪羧酸在淡水中使柴油油膜的收缩率在1min时达到最大值，分别为80．0％、81．8％、83．8％和88．2％。它们的己醇、正庚醇、正辛醇、仲辛醇溶液的集油持续性，总体上随羧酸分子碳数增加而增大。其中十六烷酸和十八烷酸集油能力非常接近，它们的正庚醇、正辛醇和仲辛醇溶液使柴油膜面积收缩率在120h后仍保持在66．0％～70．2％。该类集油剂毒性低，易为生物降解，有实际应用前景。     

基于NX CAM系统的复杂曲面数控铣削方法自动选择研究

为了有效解决复杂曲面数控加工规划困难、对用户的数控加工知识和经验要求高等问题,基于NX CAM软件设计出一套满足复杂曲面精加工需求的铣削方法决策系统,通过提炼出复杂曲面中与特定加工方法相关联的加工特征,合理选择加工复杂曲面的4种主要铣削方法深度轮廓铣、固定轴轮廓铣、混合铣、可变轴轮廓铣中的一种作为加工方法。利用NX Open C(UFUN)和NX Open C++结合的二次开发方式进行实例验证。结果表明：该系统能减少人机交互操作过程,降低对编程人员的技术要求,并在一定程度上减少了数控编程的时间。     

基于能量优化G2连续插值三次样条曲线

给出了一种在能量优化意义下构造G2连续保形插值三次参数样条曲线的方法.具体步骤如下:(1)以曲线应变能最小为目标构造目标函数,通过解线性方程组,求出优化意义下的每个插值点处的最优切矢方向;(2)用文中给出的简易公式求出各插值点的曲率,进而计算出插值点处的切矢模长,使曲线满足G2连续、保形插值的条件;(3)用Hermite插值方法求出相邻两插值点间的曲线.实验结果显示了方法的有效性.     

基于法向分类的三维模型形状分布检索算法

给出一种用三个形状分布图来描述三维模型的检索算法.在模型表面任意取点,并记录每个点的法向量.将任意两点连线形成线段,计算该线段的欧几里得距离,再分别计算两端点的法向与该线段的夹角.根据两个夹角的值,将所得线段分成三个集合,并分别构造三个集合的形状分布曲线,通过对模型间三条形状分布曲线的比较,得出两个模型的相似程度,从而实现模型的相似性检索.实验表明,该算法能够较好地实现三维模型检索,检索结果比传统的形状分布算法有较大的改进.     

基于SolidWorks流固耦合对闸阀阀体结构分析和优化

对闸阀阀体结构强度进行分析,使用SolidWorws三维软件生成闸阀阀体的三维模型,运用Simulation模块直接对阀体进行结构分析,得出阀体的受力状态;再利用流固耦合的方法对阀体进行结构分析,分别对两种方法进行优化分析。结果表明,流固耦合方法的最大应力更小,优化裕量更大。     

三角网格模型骨架提取算法

骨架图能够直观表达三维模型几何形状,很好地反映模型的拓扑特征,在工业机器人抓取、特征识别等领域有着广泛的应用。针对三角网格表达的工业零件给出一种骨架提取算法,该算法采用Reeb图对三角网格进行骨架的抽取运算。首先读取三角网格文件,并对复杂的三角网格进行简化处理,然后遍历所有的三角网格,采用Dijkstra算法抽取基本点集,根据定义的连续函数计算每个顶点的函数值,最后根据函数值得出模型的基本骨架。实验表明,该算法具有良好的计算效果和效率,提取出的骨架图较好地保存了三维模型拓扑结构和姿态,可作为后续研究三维模型搜索的特征描述符。     

基于区域分割的三维自由曲面相似性评价算法

为了在工程应用中检索已有的三维CAD模型,以便重用相应零件的设计信息,节省设计和加工成本,提出一种基于曲面分割技术的CAD自由曲面相似性评价算法.依据曲面的曲率将自由曲面分割成具有相对固定曲率特征的不同区域;对每个分割得到的区域用一个7维向量表达其形状的几何特征和拓扑特征,一个自由曲面形状特征即可通过各分割区域所对应的7维向量组成的向量组表达;将该向量组作为自由曲面的形状描述子,2个自由曲面的相似性可通过相对应的形状描述子间的相似性表达.在评价2个曲面形状描述子的相似性时,将描述子中的每个向量看成是一个带有属性的节点,2个形状描述子所对应的2组属性节点可看成是一个二分图,2组属性节点间相应节点距离看成是二分图的权值,并利用赋权二分图最优匹配的算法求出2组属性节点的相似性,实现2个自由曲面之间的相似性评价.实验结果表明,该算法是有效、可行的.     

基于HMM和仿射不变矩三维模型归类与检索算法

针对Hu不变矩对仿射形变图像描述的不足,为提高三维模型的检索精度,提出一种基于Hu不变矩和仿射不变矩特征性融合的隐马尔科夫模型相似性归类与检索算法。首先使用Sobol算子对机械零件三维模型进行轮廓边缘的提取,得到二维的正等测轴测图,然后对该图进行组合不变矩的特征提取,并进行特征值的编码,最后构造五类机械零件三维模型的样本集,通过添加比例因子的多观测值b-W(baum-Welch)算法进行机械零件三维模型的训练与识别,仿真实验表明本文所提算法具有较高的识别率。     

双级圆柱齿轮减速器虚拟装配的仿真与优化

以双级圆柱齿轮减速器为研究对象,基于DELMIA软件,利用"反装"思路,研究了减速器的虚拟装配流程,使产品在设计阶段就考虑并解决装配中出现的问题。将产品在开发过程的产品工艺设计与虚拟装配相结合以实现产品在软件平台上的并行设计,使并行设计的思想更加明确,为分析相应部件或机构的虚拟装配仿真提供了一个整体解决方案。仿真结果表明,对双级圆柱齿轮减速器运用虚拟装配技术不仅可以避免或减少物理模型的制作,还可极大提高该减速器的装配质量与效率,降低生产成本,缩短产品研发周期。