搅拌磨DEM-CFD耦合仿真研究及搅拌器强度分析

为了研究具有自主知识产权的大型立式螺旋搅拌磨机结构强度与动力匹配,在立式螺旋搅拌磨机试验台进行了试验研究,建立立式搅拌试验磨机的离散元(DEM)-计算流体动力学(CFD)多学科耦合模型,进行搅拌器动态分析,搅拌器阻力矩仿真与试验吻合,搅拌磨DEM-CFD多学科耦合建模及仿真方法,对搅拌磨动力学分析是有效的。为评价320 t立式螺旋搅拌磨机的结构强度与动力性能,建立了320 t级立式螺旋搅拌磨机离散元模型和有限元模型,分析了搅拌器启动和运行的阻力矩,分析了启动速度和钢球尺寸对搅拌器阻力矩的影响,可为搅拌磨动力匹配提供设计依据,分析了搅拌器启动与运行过程中的结构强度,结果表明搅拌器结构强度可靠,现场测试结果验证了数值模拟结果。     

大型液压挖掘机斗杆挖掘阻力的离散元素法研究

针对由于缺乏铲斗挖掘阻力等关键数据而导致在大型正铲液压挖掘机工作装置、液压系统设计时只能采用类比法而造成整机性能差的问题,对挖掘机斗杆挖掘阻力进行了离散元研究,提出了一套仿真评估方法:运用离散元素法,在EDEM中建立了矿堆模型,通过选择Hertz-Mindlin无滑动接触模型计算了元素间接触力,模拟了大型正铲液压挖掘机斗杆挖掘工况,分析研究了挖掘过程中铲斗所受挖掘阻力。将EDEM中所得挖掘阻力加载到ADAMS挖掘机动力学模型,进行工作装置和液压回路参数校核以及挖掘阻力实验验证。研究结果表明,挖掘阻力的仿真与计算为大型液压挖掘机工作装置和液压系统设计提供了可靠依据。     

基于虚拟样机的液压挖掘机工作装置最大挖掘力分析

针对液压挖掘机工作装置挖掘力的分析计算与优化问题,对工作装置在斗杆挖掘工况下的最大挖掘力及工作装置关键铰接点空间位置对其最大挖掘力的影响进行了研究,提出了采用机械系统与液压系统联合仿真的方法,建立了某液压挖掘机工作装置的虚拟样机模型,分析斗杆油缸以系统最大压力工作,铲斗油缸、动臂油缸闭锁时,在整个挖掘范围内,工作装置的挖掘力图谱,并确定了最大斗杆挖掘力.在此基础上,以最大斗杆挖掘力为设计目标,通过试验设计方法,研究了工作装置机构铰接点空间位置对斗杆挖掘工况下最大挖掘力的影响.研究结果表明,液压挖掘机最大挖掘力达到国外同类产品水平,同时找出了铲斗最大挖掘力位置及数值,为工作装置优化设计和结构强度分析提供了有效依据.     

自动纸盆喷涂机系统的研制

以工控机为核心,应用宝德运动控制卡NextMoveES,研制了一种简单可靠的自动喷涂机系统.该系统是针对扬声器纸盆表面自动喷涂作业开发的专用自动化设备,能完成各种形状纸盆表面的自动喷涂.该机已投入实际生产,使用效果表明:该系统操作简单、喷涂质量稳定,工作效率较高.     

均质充量压缩燃烧数值模拟的研究动态

与传统的汽油机和柴油机相比,均质充量压缩燃烧(HCCI)方式由于其高热效率和低排放等突出的优越性已成为国际上的研究热点,数学模拟在其中发挥着日益重要的作用.因此,对近年来HCCI燃烧数值模拟研究的进展按单区模型、多区模型和多维CFD模型分别做了全面评述和讨论.前二者在HCCI总体燃烧特性预测与分析方面已取得了显著的成绩;而CFD与详细化学动力学耦合模型由于计算机资源的限制,目前尚处于发展初期.最后,对该领域存在的问题进行了讨论,对今后重点研究方向提出了建议.     

四轮转向汽车的动特性分析

建立了二自由度四轮转向汽车模型的动力学方程,并以此推演出汽车质心侧偏角为零时所需的前后轮转向比和横摆角速度与前轮转角的传递函数.最后以某轿车为例,通过使用MATLAB软件仿真分析汽车低速和高速下行驶时的时域响应和频域响应来比较四轮转向汽车与二轮转向汽车的动态特性.结果表明,较之二轮转向汽车,四轮转向汽车能大幅度的提高汽车对方向盘输入的动态响应特性,具有更好的机动性能和稳定性能.     

4WS整车虚拟样机建模与动力学仿真

为了改善汽车在高速行驶转弯时的操纵稳定性，运用动力学仿真软件ADAMS，在其专业汽车模块ADAMS/CAR下研究了4WS汽车建模及其瞬态和稳态操纵动力学特性。以质心侧偏角和横摆角速度响应为评价指标，在角阶跃输入下高速转弯时，对前后轮转角成比例关系的4WS汽车和FWS汽车分别做了动力学仿真研究。对比分析了两者的质心侧偏角和横摆角速度响应特性，从分析结果得出，后轮主动参与转向，总体上有助于改善汽车在高速行驶转弯时的动力学响应特性，但是不同的因素也会对操纵稳定性产生不利的影响。     

装载机虚拟样机技术应用现状及展望

在回顾装载机虚拟样机模型发展的基础上,以近期的研究工作为重点,介绍装载机虚拟样机模型,阐述装载机虚拟样机模型的建模方法,总结了装载机虚拟样机建模的核心问题及发展方向,对装载机动力学仿真模型的建模提出建议.     

正铲液压挖掘机工作装置机构运动学仿真及优化

为了给大型正铲液压挖掘机设计提供依据,建立正铲液压挖掘机工作装置的正运动学方程和运动学虚拟样机,对正铲工作装置的运动性能进行可视化分析,研究工作装置的工作范围是否合理,以及在不同工况下的运动性能是否满足工况要求。利用试验设计对正铲工作装置的虚拟样机进行虚拟试验,模拟分析工作装置关键铰接点空间位置对其工作性能的影响,为正铲液压挖掘机工作装置铰接点位置的优化设计提供了一套切实可行的方法。研究结果表明,设计的液压挖掘机工作装置的运动学性能达到了预定目标。     

基于问答驱动迭代的工程车辆仿真设计方法研究

为了实现基于问答驱动迭代的复杂产品的仿真设计,提出了一种在过程设计中,将制定问题、行为模型、仿真模型和决策依据作为独立对象来建立过程模型的方法。该方法能确保需求规范的属性与预估产品的属性之间的信息粒度级别,并使其达到对象到对象层面的可追溯性。将该方法应用于大型液压挖掘机工作装置铰接点的优化设计,以工作装置的工作范围最大和在挖掘、举升、平推等典型工况下的工作性能最佳为原则,对按照蒙特卡罗方法生成的5120组不同的工作装置铰接点设计方案进行了选优。结果表明,该方法设计的工作装置性能优良,满足设计需求,是进行复杂产品过程建模的一种切实可行的方法。