数值模拟技术在铸造工艺中的应用

以生产厂家的典型铸件为例，根据实际生产条件，对其铸造工艺进行数值模拟计算．通过对数值模拟结果的分析，预测可能产生的铸造缺陷，进而提出新的优化铸造工艺的措施，以得到较高质量的铸件．     

GE构架的铸造模拟分析及工艺改进

GE构架为机车上的一个关键零件,服役时承受重载和频繁的冲击载荷作用．因而要求该件组织致密,不允许有缩孔,缩松和气孔等缺陷．本文先运用Pro／e软件对GE构架进行实物造型,然后利用MAGMAsoft软件对铸件充型和凝固过程进行模拟,预测铸件可能发生缩孔、缩松缺陷的位置,最后针对模拟结果进行铸造工艺优化改进并进行生产实验．实验结果表明,工艺改进后得到的铸件热节缺陷几乎消失了,缩松或缩孔缺陷也相应地减少．     

Establishment of particular methods in casting simulation

Casting simulation tool ADSTEFAN is useful to design casting technology of complicated iron castings. Based on the function of solidification analysis, special methods were taken to carry out the prediction and optimization of shake-out timing for large sized iron castings. It has been proved that these analyses are effective to iron casting production. During the research of cast iron semi-solid process, to predict and control the influence of inclined cooling plate on flow and heat transmission of molten iron, the basis of analysis model has been built in this study. Flow field simulation considering temperature field was carried out for further research and satisfied with the practical production.     

基于摄影测量的车身冲模实型白模的精度检测

为保证消失模铸造后铸件毛坯的尺寸准确性,在汽车覆盖件模具制造过程中需要对白模进行精度检测。介绍了XJTUDP三维摄影测量系统的基本原理,应用其对大型汽车覆盖件模具的白模进行精度检测。实验结果表明,该方法能够迅速有效地进行大型构件的生产现场快速非接触测量,从而避免白模缺陷对后期铸件加工带来更大的损失。     

Research on online texture measurements in metal rolling field

In rolled strip material, the orientation of the crystallites, known as texture, is influenced by various kinds of thermo-mechanical processes, such as casting, plastic deformation, annealing and phase transformation. The modern industry production requires stable product performance, real-time monitoring and full controlling of the quality. The online texture measurement in metal rolling can be used to real-time monitor the whole process, and then feedback control to the production process can be implied to adjust the process parameters to ensure the stability of the products. The principles, advantages and disadvantages of related detection methods (2D X-ray diffraction, neutron diffraction, laser-ultrasonics and electromagnetic acoustic transducers (EMAT)) and the possibility of online measurement are discussed. Finally, 2D X-ray diffraction and laser-ultrasonics are employed on online texture measurement, and the schemes of online texture measurement are proposed.     

不确定条件下的作业车间多目标调度模型及其遗传优化

针对不确定条件下的作业车间特点,区别于传统调度模型采用决策系数策略,提出了一种新的不确定条件下的多目标车间调度模型,新模型为两维调度模型,不仅处理了生产过程中的应急调度问题,还在调度目标为作业时间最短的基础上,从库存、机器一人资源约束、生产效率三个方面归纳了企业相关成本调度指标,具有很高的实用性;采用改进的遗传算法求解新模型,得到一组Pareto最优解,可以在兼顾机器使用率的同时使生产成本最小化．最后采用某机车厂的部分生产数据对改进的模型及算法进行了仿真实验,结果证明了模型和算法的有效性．     

不确定条件下的作业车间多目标调度模型及其遗传优化

针对不确定条件下的作业车间特点,区别于传统调度模型采用决策系数策略,提出了一种新的不确定条件下的多目标车间调度模型,新模型为两维调度模型,不仅处理了生产过程中的应急调度问题,还在调度目标为作业时间最短的基础上,从库存、机器-人资源约束、生产效率三个方面归纳了企业相关成本调度指标,具有很高的实用性;采用改进的遗传算法求解新模型,得到一组Pareto最优解,可以在兼顾机器使用率的同时使生产成本最小化.最后采用某机车厂的部分生产数据对改进的模型及算法进行了仿真实验,结果证明了模型和算法的有效性.     

气化模铸造空心凸轮轴的充型过程分析

对气化模铸造空心凸轮轴的充型过程进行分析 ,并对影响充型过程的工艺参数进行探讨 ,为进一步优化气化模铸造的充型工艺提供了参考。     

基于定数理论过饱和交叉口车辆能耗研究

针对过饱和信号交叉口车辆高能耗问题,以信号交叉口整个过饱和交通状态持续时间作为研究时段,利用定数理论分析车辆排队长度、停车次数和通行时间,确定车辆在信号交叉口的减速、怠速、加速和匀速行驶时间,进一步依据车辆在不同行驶状态下的能源消耗率,建立了过饱和交叉口所有车辆第1次停车至通过停车线的平均能耗模型.为了验证模型的准确性,以某个两相位过饱和交叉口为例,对不同交通流量下的车辆能耗进行计算,并将计算结果与VISSIM仿真结果对比分析,结果表明,本文模型对过饱和信号交叉口的车辆能耗分析具有一定的合理性.同时,依据此模型分析了信号配时对过饱和交叉口车辆能耗的影响,说明了优化配时参数对于过饱和交叉口车辆节能具有重要意义.     

融入偏好信息的列车运行过程多目标优化算法

列车运行过程优化是一个多目标、大滞后、非线性的极其复杂的优化问题.为了更好地解决上述问题,以列车能耗、舒适性、停靠准确性和运行时间为控制目标,以列车运动动力学方程为约束,建立了列车运行过程的多目标优化模型,提出了一种融入偏好信息的列车运行过程多目标遗传粒子群算法.提出的改进策略具有以下优点,在融入偏好信息的基础上通过控制粒子群中个体在解空间的分布能够更好地保持粒子群多样性,从而在进化过程中具有更明显的全局收敛的指向作用.仿真得到的速度距离曲线表明,在列车及其运行线路相同的情况下,本文所提出的算法性能较佳、寻优结果较好.     

Thermal flow simulation of twin-roll casting magnesium alloy

In order to better understand twin-roll casting process, a 3D finite element method (FEM) simulation was carried out, based on the conditions of the pilot vertical twin-roll caster, to study the thermal flow and solidification behavior in the twin-roll casting process. The simulation results show that non-uniform temperature and velocity distribution near the side dam region are the main reason for causing non-uniform solidification and non-uniform deformation along the cast sheet width. Therefore, it is necessary to preheat the side dams or improve the design of nozzle to compensate the effect of side dams on the casting process. High quality magnesium sheets have been cast after improved the casting devices.     

大直径曲轴自由锻成形工艺探讨

曲轴是各种内燃机中不可缺少的关键部件,它的寿命常常代表该内燃机的使用寿命。单纯从成形的角度考虑,用铸造的方法生产曲轴毛坯是最容易不过的事情。但由于铸造是一个金属冶炼且在砂型中凝固的过程,难以避免会出现夹渣、气空、白点等铸造缺陷而无法满足性能要求。工业上多采用各种压力加工方法来生产曲轴毛坯。小型内燃机上使用的尺寸和重量不大的曲轴一般采用模锻来大批量生产,尺寸较大特别是很大尺寸的曲轴就必需用其它的压力加工方法了。这里仅对特大尺寸的曲轴的自由锻成形工艺进行一些探讨。     

钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工模型试验研究

为验证钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工工艺的可行性和安全性,以白沙沟1#大桥为工程背景,进行了悬臂浇注施工全过程模型试验;测试了拱圈变形、控制断面应力和扣索索力,并与有限元法计算结果进行了比较,二者基本相符.结果表明,拱圈在施工过程中是安全的,钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工工艺可行.     

高速铁路桥梁噪声预测方法的探讨

基于统计能量分析（SEA）的基本原理,将SEA法应用于高速铁路桥梁噪声预测之中,分析了SEA的基本原理与高速铁路桥梁噪声产生的关系,认为SEA方法是预测铁路桥梁噪声辐射可行的方法。并用SEA建立了铁路桥梁子结构的能量交换数学模型。     

斜拉桥主梁挂篮悬浇2种计算模拟方式的探讨

建立悬臂挂篮法施工桥梁的计算模型时,在待浇梁段未达到一定的强度和刚度前,计算模型中待浇梁段单元尚未生成,为了模拟主梁的这一悬臂现浇过程,需在挂篮单元上施加待浇段的等效自重。该文对建立计算模型时是否施加这一自重进行了对比,并通过实例分析找出2种模拟方式对计算结果的影响。     

Robust intelligent control design for marine diesel engine

This work deals with the nonlinear control of a marine diesel engine by use of a robust intelligent control strategy based on cerebellar model articulation controller （CMAC）. A mathematical model of diesel engine propulsion system is presented. In order to increase the accuracy of dynamical speed, the mathematical model of engagement process based on the law of energy conservation is proposed. Then, a robust cerebellar model articulation controller is proposed for uncertain nonlinear systems. The concept of active disturbance rejection control （ADRC） is adopted so that the proposed controller has more robustness against uncertainties. Finally, the proposed controller is applied to engine speed control system. Both the model of the diesel engine propulsion system and of the control law are validated by a virtual detailed simulation environment. The prediction capability of the model and the control efficiency are clearly shown.     

计及逆变回馈装置间歇工作制的城轨供电计算

逆变回馈装置在实际运行中采用间歇工作制,当采用供电计算确定逆变回馈装置的选址和容量设计时,必须考虑逆变回馈装置的工作特性模型.为此,提出了一种考虑逆变回馈装置间歇工作制的城市轨道交直流供电计算算法.该算法基于逆变回馈装置的功率提出了逆变回馈装置负荷过程的动态调整策略,并实现其状态切换;从主变电所统计整条线路的全日能耗,...     

基于能耗测度的道路拥挤收费模型

分别建立了考虑能源消耗与拥挤收费的小汽车广义出行费用及考虑舒适性消耗的 公共汽车广义出行费用,构建了由这两种交通出行方式组成的交通系统总能源消耗函数.考虑 能耗对出行者路径选择行为的影响,建立能耗目标约束下的以出行时间最小为上层目标函数 的双层规划模型,其中上层模型以一定节能水平下的系统延误最小为目标;下层模型满足双 模式交通网络的随机用户平衡,并采用遗传算法和Frank-Wolfe 算法求解.通过算例,将道路拥 堵收费及节能目标抽象化后代入模型,探讨了道路收费前后交通能耗变化及在不同的节能目 标情况下,道路拥堵收费的节能效果.计算结果表明,在交通需求量较大时,实施道路拥挤收费 有利于减少交通能耗,当节能目标小于25%且同时采取道路收费时,路网出行时间都会相应 减少.     

�ۺϽ�ͨ���ܼ���——“��ͨ7+1��̳”��ʮ�˴λ����ʵ

交通“7+1”论坛第十八次会议的主题为“综合交通节能减排”. 在经济快速发展的过程中,交通运输能力扩张与能源约束的矛盾已经十分突出. 综合交通能耗与排放虽然直接体现在运输生产过程当中,但交通能耗与排放的大小,不仅由交通运输生产过程决定,还与综合交通系统的规划、布局、配置、结构等密切相关. 对比了中国交通能耗统计与国际统计指标的差异,按国际口径测算了中国交通整体能耗水平,认为中国目前的交通行业能耗统计数据低估了交通能耗的水平,特别大大低估了交通石油能耗的水平. 研究了不同交通方式的能耗因子,探讨了综合交通系统节能与排放面临的问题,今后的发展趋势,以及需要采取的政策措施.     

基于离散事件模拟沥青路面施工对环境的影响

为了降低沥青路面施工过程中能耗及温室气体和污染物排放, 建立了基于离散事件模拟的沥青路面施工环境影响计算模型, 利用概率分布函数和逻辑语句将施工步骤抽象化, 应用图形化离散事件模拟软件构建了沥青路面施工离散事件模型, 将Nonroad计算模型植入, 进行了不同温室气体和污染物的动态计算, 并对比了不同施工情况的模拟排放结果。分析结果表明: 运料车将沥青混合料运输至摊铺现场的过程为沥青路面施工的主要能耗源, 为总能耗的44%, 摊铺过程与运料车返回过程的能源消耗分别为总能耗的32%、12%;温室气体与污染物排放的主要施工步骤为运输和摊铺过程, 占排放总量的50%以上; 摊铺与压实过程产生的排放物主要为NO_x, 运输过程产生的排放物主要为CO₂; 对施工工艺进行调整, 使用不间断摊铺施工会明显减少NO_x的排放, 减排量约为15%;在施工设备方面, 适当增大摊铺设备的容量会减少CO₂和HC的排放, 前者减排量约为25%, 后者约为17%。可见, 基于离散事件模拟沥青路面施工环境影响计算模型, 可量化沥青路面施工过程的能耗及温室气体和污染物排放, 优化沥青路面施工技术方案。