压力容器的模块化参数设计

论述了模块化设计的思想,与参数化设计相结合,并应用于压力容器的设计过程,提供了一种压力容器模块化参数设计的思想,给出了设计实例,可方便、快捷地进行压力容器的设计,提高了设计效率和质量。     

基于无单元伽辽金法和Matlab遗传算法工具箱的结构形状优化研究

将无网格Galerkin法(element-free Galerkin method,EFGM)和改进的Matlab遗传算法工具箱(matlab genetic toolbox,MGT)相结合,提出了一种新的连续体结构形状优化设计方法。针对形状优化设计的特点,建立了一种规则网格与有限元网格混合的EFG积分背景网格法。详细介绍了M函数文件的修改方法,解决了现有Matlab遗传算法工具箱不能直接施加的非线性与隐性约束条件的难题。最后,完成了一个工程实例的结构形状优化,优化结果表明该方法是有效可行的。     

面向并行设计的压力容器CAD/CAPP系统的开发

针对压力容器的设计和制造的特点,结合数据库技术、模块化参数设计和成组工艺技术,介绍了面向并行设计的压力容器CAD/CAPP系统的开发过程.     

均匀化理论在多孔板结构优化中的应用研究

多尺度均匀化理论自从上世纪 70年代产生以来 ,就被认为是确定复合材料当量性能的一种不可替代的方法。本文将多尺度均匀化方法应用于基于有限元分析的多孔板结构优化设计中 ,简述了求解当量板有效弹性常数的均匀化理论 ,在此基础上 ,建立了基于有限元分析的多孔板结构优化流程 ,编写了FORTRAN程序 ,并将其与AN SYS软件相连接 ,完成了一个多孔板结构的优化设计 ,所得结果表明 ,它能够满足工程应用的需要 ,并为多孔板结构设计提供了一种新思路     

变径变螺距螺旋轴参数化模型及性能仿真

在保证料流均匀的条件下,建立变径变螺距螺旋轴参数化设计的计算模型,给出螺旋轴参数化设计的工程应用实例.然后根据基于面积平均加权函数的混合理论,建立在所设计螺旋轴驱动下物料流动的三维分析模型,通过数值模拟与分析,研究螺旋轴工作转速、螺径/螺距比对物料三维流动和混合均化效果的影响,探讨螺旋轴工作转速与物料输送性能之间的关系,得到螺旋轴流场的面积平均加权函数的分布云图及相应的结论,为变径变螺距螺旋轴的结构设计提供了理论依据.另外利用本研究内容所生产的变径变螺距螺旋轴已在企业中得到应用.     

厚管板过渡结构分析及其轻量化设计研究

本文以某换热器设计参数为基础,探讨了圆角过渡及参数、结构槽连接形式对管板结构应力分布的影响。基于支撑刚度相等原理,提出了一种考虑换热管支撑作用的管板结构轴对称分析模型,探讨了两种连接方式下管板厚度对管板结构应力分布的影响,建立了圆角过渡连接方式的优化模型,采用子问题优化方法,通过优化实现了管板结构的轻量化,所得结果可用于指导管板结构的设计。     

FE-EFG耦合法的GPU并行加速及应用研究

有限元(Finite element,FE)-无网格Galerkin法(Element-free Galerkin,EFG)耦合能充分发挥有限元和无网格法各自具有的优势,为进一步提高FE-EFG耦合法在大规模工程应用中的计算效率,提出了一种FE-EFG耦合法的图形处理器(Graphic processing unit,GPU)并行加速算法,通过采用局域搜索法搜索EFG区域中节点影响域内的节点或积分点,以及积分点定义域内的节点;利用统一计算架构(Compute unified device architecture,CUDA)特点,在全求解域内引入交叉节点法实现了总体刚度矩阵的并行组装及按行压缩(Compress sparse row,CSR)存储;利用CUDA库函数并结合预条件共轭梯度(Preconditioned conjugate gradient,PCG)法对总体离散方程进行了迭代求解,2个数值算例验证了所提方法的可行性和计算精度,所得结果显示FE-EFG耦合法的计算效率得到显著提高,且其加速比会随计算规模的增加而增大,从而为大规模工程计算提供了一种高效的耦合算法。     

基于变型设计的压力容器参数化设计系统的开发

根据变型设计的理论，在ＡｕｔｏＣＡＤＲ１４的基础上，利用ＡｕｔｏＬＩＳＰ语言开发压力容器参数化设计系统的思想，最后将该思想于生产实际。     

有限长矩形压力容器侧板厚度计算方法的探讨

在平板叠加理论的基础上 ,建立了一个有限长对称矩形压力容器的设计模型 ,并推导出其侧板厚度的计算公式。通过实例说明 ,该公式可用于矩形容器的设计。     

制冷系统立式水冷器自动除垢防垢的高效节能新技术

介绍了直接利用立式下流水冷设备冷却水的自身位能，驱动管内塑料扭带自转实现自动除垢垢的结构原理，对低流速下的可行性问题进行了等值能量理论分析，论述了除垢防垢用的塑料扭带结构的优化研究结果，叙述了初次装机工业应用试验的情况和效果。