热处理数值模拟研究

主要介绍了热处理数值模拟的基本原理,即多场耦合理论。叙述了国内外发展概况,并选择几款国内外主流数值模拟软件进行了详细介绍。根据目前的情况,阐述了热处理数值模拟技术未来的发展方向,例如,建立热处理知识库、智能优化系统、虚拟制造系统等。     

基于DEFORM软件对机车牵引主动锥齿轮的热处理的模拟分析研究

基于DEFORM软件V6.1版本,对机车牵引主动锥齿轮进行计算机热处理模拟分析,优化热处理工艺。利用UG软件对机车牵引主动锥齿轮建立三维非线性有限元模型,建立热处理过程中温度场、应力、相变等相互作用的数学模型,结合材料学、传热学、弹塑性力学和数学等多学科的理论知识,通过计算机模拟获得对内燃机机车牵引主动锥齿轮热处理工艺过程的变化规律的认识,使其热处理质量的精确控制和工艺优化,并有助于开发创新性工艺和设备。     

二行程发动机换气过程数值模拟的研究

概述了二行程发动机换气过程数值模拟研究的发展历程和现状 ,讨论了换气过程及数值模拟研究的特点 ,指出了存在的问题及今后进一步研究的方向。     

内燃机进气过程多维数值模拟的研究

概述了内燃机进气过程多维数值模拟的国内外研究现状,指出了初始计算网格的生成和活塞、气门运动边界处理等进气过程瞬态多维数值模拟的关键技术。     

路堑边坡不同开挖顺序的效果分析

应用岩体力学理论和FLAC数值模拟技术,根据路堑边坡的开挖过程和施工程序,对路堑边坡设计中必须考虑的基本问题进行了数值模拟和分析.通过数值模拟,得到了公路工程路堑开挖施工过程中应力场和位移场随施工进展的动态分布特征,据此可以较好地进行边坡开挖预估控制.     

轿车覆盖件拉延动态仿真及成形性分析

结合丰田轿车前围板拉延成形过程的数值模拟，探索了轿车覆盖件拉延成型数值模拟的一般过程。利用ETA／DYNAFORM软件对前围板进行了拉延过程的模拟，针对压边力、凸凹模圆角、拉深筋设置及坯料形状进行了优化设计，消除了拉裂及起皱现象，提出了模拟过程中应注意的问题及解决方法。     

汽车用齿轮钢及其应用技术的某些进展

从齿轮的高强度化、高精度化和低成本3个方面介绍了齿轮材料及包括热处理、形变强化和表面处理等在内的齿轮制造技术领域的较新的进展情况。在齿轮的高强度化方面，除了正确运用各种合金元素外，合理的热处理和强化处理是很有效的；在高精度化方面，介绍了从钢材和热处理工艺着手减小变形的方法，以及氮化齿轮和感应淬火齿轮的最新进展，同时简述了热处理变形数值模拟技术应用的现状和发展前景；在降低齿轮制造成本方面主要介绍了冷锻齿轮用钢和高温渗碳技术的应用及效果。     

电阻点焊熔核形成过程数值分析研究进展

本文叙述了电阻点焊熔核形成过程数值模拟在国内外的现状及发展，并讨论了数值模拟中数学模型，计算方法和热行为因素。     

隧道开挖对围岩力学参数影响的数值模拟分析

以广佛肇高速公路黎壁山隧道为工程实例,建立三维数值分析模型,对隧道的开挖过程分别进行常规数值模拟和动态损伤数值模拟,从应力、位移、塑性破坏区分布特点以及损伤特性等方面进行对比分析。结合监测数据,对比拱顶沉降和周边收敛的监测值与数值模拟值,进一步验证了动态损伤数值模拟的可行性。     

多点电喷天然气发动机燃料喷射过程研究

数值模拟了从电喷天然气发动机喷射阀喷出的非稳态喷流的发展过程，并由纹影实验验证了解析方法的可行性。采用数值模拟的方法考察了天然气喷流贯穿距离与喷射压力和喷孔数的关系；以及喷射阀质量流量与喷射压力和环境压力的关系；为精确地控制天然气燃料喷射量提供了理论依据。最后数值模拟了进气歧管内天然气喷流的发展过程，探明了天然气喷射对发动机工作过程可能造成的影响。     

基于WRF的山区峡谷桥址风场数值模拟

为解决山区峡谷风场数值模拟过程中入口边界难以合理给定的问题,在中尺度气象模式(WRF)基础上利用多尺度耦合方法对山区峡谷桥址风场进行了精细化数值模拟。模拟过程中,首先基于WRF利用多尺度耦合的方法得到山区峡谷入口处的中尺度速度场信息,然后以入口边界位置风场波动情况为原则,对模拟的中尺度风场信息在耦合面进行分块,分块后分别运用多项式方法将其风速进行拟合,并通过UDF程序将拟合的速度赋给大涡模拟的入口边界。最后以张家界澧水大桥所在峡谷为研究背景,在桥址位置安装风速实时监测系统,将现场实测结果与所提方法的数值模拟结果进行了对比。研究结果表明:WRF的运行结果通过降尺后能较好地运用在山区峡谷风场CFD数值模拟的入口边界上,这种处理较好地解决了山区峡谷风场数值模拟过程中入口平均风的给定问题;分块多项式拟合插值方法解决了以往数值模拟过程中出现的"人为峭壁"问题;利用该方法可以较为准确地得到桥址处平均风速、风向角和风攻角等参数的分布情况。     

粘弹性材料的离散元数值分析

基于Burgers模型,应用微观力学理论和粘弹性原理,建立了均质粘弹性材料的离散单元模型,对粘弹性材料的蠕变过程进行了数值模拟,并对模拟结果与已有且经过验证的理论公式计算结果作了比较。结果表明,数值模拟结果曲线与B嶝模型的理论蠕变曲线相一致,且数值模拟与解析解的结果整体上基本一致,相比解析解的复杂繁琐,DEM数值模拟是一种更加行之有效的较简单的研究方法。但是,数值模拟的结果在卸载后的部分与解析解不很吻合。总之,DEM数值模拟可以节省大量的室内试验并提高准确性,可用于对粘弹性材料的进一步研究。     

基于实测数据驱动下优化参数的移动下击暴流数值模拟

为实现下击暴流风场高精度数值模拟，基于冲击射流模型开展稳态下击暴流数值模拟，引入网格滑移技术实现下沉气流移动效应的模拟，研究下击暴流移动过程中的风场演变规律；提出以实测数据为目标的下击暴流模拟参数优化方法，将目标风速时程抽象为若干特征点，通过模拟特征点与目标值的误差建立目标函数；将代理模型引入下击暴流模拟参数优化的过程以提高计算效率，并通过数值模型计算设计样本点响应来训练代理模型；通过5组测试算例验证Kriging模型的代理精度和参数优化方法的可行性，采用所提出的优化方法以安德鲁斯空军基地(AAFB)所监测的下击暴流风场为目标进行模拟参数优化，并基于此参数进行数值模拟。研究结果表明：下沉气流喷口速度U_j、喷口移动速度U_T和环境风速U_b的相对值是影响下击暴流平均风速时程时变特征的关键因素；在参数优化过程中引入代理模型替代数值模型参与优化迭代，极大地提高了参数优化的效率；基于最优参数进行数值模拟，显著提高了下击暴流数值模拟的精度。     

板材多点成形数值模拟技术的研究

利用动态显式有限元方法对影响多点成形模拟精度及计算效率的关键数值参量及算法进行了模拟研究，通过对比分析，确定了适当的弹元模型，材料模型，工具运动的模拟速度以及回弹分析算法算，为多点成形过程的数值模拟分析奠定了基础。     

LJ377MV发动机进气过程仿真

发动机进气系统的气体流动特性复杂,影响发动机的充气效率和换气损失,对发动机的动力性和经济性有重要影响,准确地模拟进气过程能为进气道的设计优化提供依据。文章以STAR—CD／CCM＋作为三维数值模拟软件,对6mm进气升程下的LJ377MV发动机的进气道一缸内的流场特性进行三维数值模拟,通过数值模拟可以比较准确而直观地了解进气道和缸内流场,为进气道结构的优化、评价、再设计以及与燃烧室的匹配提供了方法和依据。结果表明,数值模拟很好地表达了进气过程中缸内气体流动的特性,可信度较高、     

盘式制动器热-应力-磨损耦合行为的数值模拟

本文中探讨了盘式制动器制动过程中摩擦片和制动盘之间的热负荷-接触应力-磨损耦合行为的数值模拟方法。首先建立了盘式制动器的有限元模型;然后研究了应力-磨损耦合分析的数值计算方法,并且模拟了摩擦片和制动盘的磨合过程;最后分别对热-应力耦合条件下和紧急制动工况下的摩擦片磨损行为进行了模拟。结果表明,所提出的模拟方法是有效的。     

斜拉桥辅助索减振模型试验研究

以试验和数值模拟的方式,研究了辅助索对斜拉索振动特性的影响。采用与实际结构尺寸和强度等效缩尺模型模拟超长拉索在实桥中位置,通过人为激励方式开展振动试验,研究过程通过不同的辅助索方式来研究索网振动衰减和基频变化情况,并对以上试验过程开展数值模拟。结果表明,辅助索可有效提高主索的振动频率,数值模拟基本可还原实验过程,为全面开展辅助索减震研究提供有力的依据。     

传动轴渐开线花键冷挤压成形过程数值仿真

采用MSC／superform软件对某型汽车传动轴渐开线花键冷挤压成形过程进行了三维数值模拟。通过数值仿真、实现了成形过程跟踪、力学量场再现和成形缺陷预测，探索了复杂高精度零件冷挤压成形规律，实现了毛坯和模具的优化设计，为花键类零件冷挤压工艺生产提供了依据。工艺试验表明，该冷挤压工艺与模具设计合理，数值模拟分析及计算准确。     

高填方涵洞分层回填的数值模拟和土压力分析

应用大型通用有限元分析软件ANSYS的生死单元功能对涵洞土体的分层回填施工过程进行数值模拟,分析了卵形拱涵和箱形涵的垂直土压力分布规律,比较了分层回填数值模拟和整体计算2种方法得到的垂直土压力集中系数的差别.实测卵形拱涵的应力结果表明分层回填数值模拟的计算结果更符合工程实际.     

涡轮增压器压气机级性能仿真预测研究

采用Fine/Turbo软件对H145涡轮增压器压气机级进行数值模拟及流场分析。介绍了涡轮增压器压气机级建模及分析过程,分析了不同模拟方法对最终模拟结果的影响。结果表明,采用CFD数值模拟和流场分析的方法对压气机级性能进行预测是可行的,可以满足增压器多方案性能优化选型需求。