铝合金挤压成形过程及模具负载的数值模拟

结合MSC.SuperForge和MSC.Marc计算平台,对一款30m×30mm的铝合金方管型材的挤压成形过程和模具的应力负载情况进行了数值模拟研究。对挤压变形过程中金属的应力和应变速率的变化情况进行了对比,发现金属变形时塑性变形较大的位置,对应的等效应力也较大。分析了模具的应力分布情况,对方管型材模具的设计提出了优化方案。证明数值分析手段,能够为模具的设计提供有效的参考依据。     

蝶形模具挤压过程的数值模拟

在Simufact9.0软件平台上,采用基于Euler网格描述的有限体积法,对蝶形模具非稳态挤压过程进行数值模拟,并与传统模具进行对比.数值模拟结果表明:当采用蝶形模具挤压方型管材时,金属的流动及变形较传统模具挤压时的更加均匀,分流桥上端及焊合室的死区减小;挤压力曲线平稳,没有明显的突变,突破分流孔的挤压力较传统模的降低约72.2%,最大挤压力降低约17.3%;模具的等效应力分布更加均匀,最大等效应力降低约11.2%,模具的使用寿命提高,且分流桥的弹性变形减小,模芯的稳定性提高.     

金属塑性成形有限体积数值模拟

将模拟流体运动的有限体积方法引入分析金属塑性成形问题 ,简要地介绍了有限体积法模拟金属塑性成形的基本理论方法 ,并给出了相应的应用实例来证明该方法的有效性     

户内变电站主变压器室空气冷却系统改进及数值模拟研究

针对室内变电站主变压器室在夏季对流换热过程中由于温度过高导致的设备安全问题,设计了一种室内变电站变压室的对流换热通风换气系统,并且利用CFD技术对安装了通风换气系统的户内变电站对流换热效果进行了数值模拟和分析.仿真结果表明:引入通风换气系统后,主变压器主体的温度进一步降低,变压器主体两端温度由于散射片的作用温度迅速降低,使得整个主变压器室的流场更趋于均匀合理,避免了在变压器本体正上方空气流动较少的问题,使得空气在主变压器室里面的流动更充分,保证了户内变电站在夏季工作时的安全性和稳定性.     

两种数值模拟方法在铝合金挤压模具优化设计中的对比

利用MSC.Marc和MSC.SuperForge两种数值模拟软件对铝合金挤压棒材件进行分析对比,有限体积法在工程应用中对大挤压比、形状复杂的型材的挤压成形计算具有较大的优势.针对平面导流模具和分流模具对其在挤压过程中坯料的应力分布和速度场分布进行了详细的比较分析,发现坯料应力的分布与工作带高度的设定、出材的流动是否均衡没有直接的联系.     

大挤压比铝型材挤压过程的数值模拟

通过采用有限元法与有限体积法相结合,并在有限体积法中进行分步计算的模拟方法,在MSC Super-forge有限元商业软件上成功实现了薄壁大挤压比铝型材挤压过程的数值模拟仿真,获得壁厚t=1.0 mm、挤压比λ=98.27的卷闸门型材挤压过程的材料流动速度场、应力场、应变场、温度场分布图,数值模拟结果与理论分析结果吻合较好。结果表明:采用带导流槽的平模挤压大尺寸、大挤压比型材,可有效分配金属,平衡金属流动速度。     

有限体积数值模拟技术在型材挤压变形规律研究中的运用

对基于欧拉描述的金属成形有限体积数值模拟技术进行了概括，通过6063铝合金坯料在挤压模具中变形的过程模拟，分别得到不同时刻的、与实际情况接近的材料变形的速度场、温度场等；该模拟结果反映了挤压时金属的实际变形规律，这表明有限体积数值模拟技术适合解决如挤压这种大变形的三维模拟问题。     

滑阀阀道内流体流动的数值研究

本文针对滑阀阀道内的流体流动,采用湍流模型的Ｋ－ε两方程模型和有限容积数值方法。对其进行了数值分析,同时计算了流动区域内各节点上的压力Ｐ,速度ｖ,湍流脉动动能Ｋ和脉动能耗散率ε,对于阀道内的流动有了一个初步的了解,为滑阀内部的结构设计及各几何参数的确定提供了一定的参考依据。     

步进梁式加热炉内钢坯温度场数值模拟

建立了步进梁式加热炉内加热钢坯的物理模型和数学模型,用有限容积法(FVM)对数学模型进行了离散化,运用Visual-Fortran编制了加热炉内钢坯温度场计算软件,同时利用耐热温度数据记录仪,实测和记录了Q235钢在加热炉内的温度分布,给出了钢坯在整个加热过程中的上下炉温、钢坯内部不同点温度的变化曲线。将模拟结果和实测结果进行了比较,温差值最大为34.3℃,模拟值与实测值基本吻合,表明建立的数学模型以及计算方法是正确的。     

柱坐标系下圆筒型反应器内三维湍流流动的数值模拟

本文以ＳＩＭＰＬＥ算法为基础并采用特殊网格方法消除柱坐标系极点奇异性，通过对Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程进行数值求解实现了圆筒形反应器内三维湍流流动的计算，开发的计算程序已得以较好应用。     

液压锥阀的数值模拟

液压锥阀是液压驱动系统的最基本控制部件,其性能的优劣直接影响系统的品质。本文用有限元方法建立了锥阀式结构的数学模型,给出了研究区域的边界条件,得到了锥阀工作过程中的有限元数值解,得到了锥阀工作过程中流体在阀内部的流函数曲线分布,并为研究锥阀的其它特性参数奠定了基础。     

液力减速器液压控制阀的三维流场数值模拟

建立了某型液力减速器液压控制阀的三维几何模型,基于RANS方程和标准的k-ε湍流模型,采用非结构网格,用SIMPLE算法对该液压阀在不同开度下的三维内流流场进行了CFD数值模拟分析,得到了在不同开度下液压阀内流体的压力和流速的变化规律,并对数值模拟的结果进行后处理,得到了液流作用在阀板上的力矩,对液力减速器的液压控制系统的设计具有一定的参考价值.     

液压锥阀内部运动流场的数值模拟

建立了液压锥阀的几何模型和数学模型,利用Fluent软件的动网格技术对其内部运动流场进行了数值模拟,并对模拟结果进行了分析。由分析结果可知：随着锥阀开度的减小,人口速度逐渐降低,流量相应减少,入口及阀芯凹角处涡旋区长度逐渐减小直至涡旋区消失。     

基于Fluent的不同阀芯结构球阀数值仿真分析

针对不同阀芯结构的球阀流量特性进行研究。利用Fluent对球阀进行数值模拟,计算得到小开度范围内不同阀芯结构的阀门前后压降及流量系数随开度的变化关系。随后基于各组件数学模型,在MATLAB/Simulink中建立流体回路模型进行仿真分析。仿真结果表明:小开度范围内,阀芯作开口处理后的球阀,阀后漩涡回流情况得到改善,球体阀芯采用圆形与三角形开口有利于使流量变化趋于线性。     

DN100梭式止回阀的数值模拟与结构优化

为了满足潜艇核动力一回路的技术要求,针对原梭式止回阀阀体A、B两部分体积突变,产生了较大的压力梯度,易引起梭式止回阀的振动,不利于阀的稳定运行,产生较大的水锤现象和流阻等的缺点,利用FLUENT软件进行数值模拟分析,对阀体进行了优化设计。分析比较了优化前后的宏观速度、静压力和流阻力系数。结果表明:优化后的流道线型的曲率增大,型线过渡连续光滑,整个流动过程流速稳定,增大了止回阀的流通能力,漩涡强度减小;阀芯受力均匀,流体对阀芯的水击力较小,流动阻力减小;在阀门开度为5%~20%之间,梭式止回阀优化后的流阻系数相对降低量均大于60%,有效提高了防水锤特性。     

液压滑阀阀芯旋转现象的CFD解析

运用三次元流体分析技术对液压滑阀流场进行了数值解析。通过CFD数值解析所获得的压力和速度特性分析了造成滑阀旋转的主要原因,从而为滑阀结构的优化设计提供了依据。     

电磁阀内部流场数值模拟

在液体火箭发动机系统仿真过程中,对于控制发动机脉冲工作的电磁阀,其数学模型建立的准确性将对仿真结果产生很大的影响.本文采用商用CFD软件Fluent,对某电磁阀分别进行了稳态流场和非稳态流场的数值计算.通过稳态流动模拟,得到了电磁阀出口的质量流量和阀门前后压降的关系式.通过非稳态流场的计算,得到了电磁阀出口的质量流量以及阀门前后压降随阀门关闭过程的变化情况,并对流量和压降的这种变化进行了分析.结果表明:使用Fluent软件对阀门内部流场进行数值模拟,较好地反映了其工作状态,是建立电磁阀数学模型的基础.     

液压打号机的有限元数值模拟

采用有限元法对液压打号机进行静态和模态数值模拟。得到了床身采用不同材料及不同截面形状时打号机的应力变形分布云图，前五阶固有频率和振型，为新产品的设计提供了理论依据。     

直动式水压溢流阀工作稳定性的研究

本文综述了已有的有关溢流阀工作稳定性的研究成果，介绍了作者对水压溢流阀工作稳定性的研究结果。研究结果表明：阀芯所受阻尼力和管路的长度或直径是影响直动式溢流阀工作稳定性的重要因素；实际应用中还可以通过合理设计与溢流阀相匹配的系统管路来稳定系统压力或减轻系统的压力波动。     

直动式纯水溢流阀的动态特性仿真

纯水液压已成为液压发展的新方向,纯水溢流阀作为纯水液压系统的关键部件之一,已成为液压界研究的新热点.本文建立了直动式纯水溢流阀动态特性的数学模型,利用Matlab软件仿真分析了其动态性能,得到了影响其动态性能的主要参数.仿真结果表明直动式纯水溢流阀的动态性能良好,满足实用要求,在解决腐蚀等问题的基础上,能够代替油压溢流阀.