在汽车水泵研发制造过程中,根据水泵的性能设计参数,利用CFD分析软件PumpLinx,对水泵产品的设计模型进行性能仿真分析,预测水泵在规定转速和流量下的扬程值和效率,并根据分析结果对水泵模型性能进行优化,根据优化的模型制造水泵实物样机,并对实物样机进行了相关试验,将仿真分析结果与实物样机试验结果进行对比,试验得到的水泵扬程值和效率与仿真分析结果基本吻合,表明这种应用CFD分析软件PumpLinx对水泵性能的设计及优化的方法可以有效指导汽车水泵的制研发造,具有很高的应用价值。

利用计算机辅助设计技术,逆向工程技术和有限元分析技术针对锁定型接骨板固定股骨干骨折的生物力学特性进行了研究。分析了接骨板长度,螺钉数量以及螺钉分布对接骨板的变形和应力的影响规律。研究结果表明接骨板的长度对内固定系统的力学性能有显著影响,长接骨板的安全性高于短接骨板;接骨板在骨折断口上侧的变形较大,而且最大值位于距断口最近的螺钉孔处;骨折断口两侧距断口最近的螺钉对接骨板系统的变形和应力的影响远高于其他螺钉,断口上侧的螺钉的应力值比下侧的应力值大,疲劳断裂的可能性更大;对于锁定型接骨板固定股骨干骨折的治疗方案,双皮质长螺钉和单皮质短螺钉的差别不明显。

为减少高速列车在运行时受到的气动阻力,根据V型微结构沟槽的减阻机理,建立了若干组几何参数不同的V型微结构沟槽。验证了计算域、边界条件、湍流模型的合理性,对微结构沟槽面的减阻效果进行了数值仿真计算,分析了微结构沟槽面附近的速度、壁面摩擦应力云图。结果表明沟槽结构使得壁面附近流场的粘性底层厚度增加,沟槽顶部的阻力系数较大,底部和中部的阻力系数较小。与平面摩擦阻力相比,各组几何参数不同的微结构沟槽面都得到了不同程度的减阻效果,最佳减阻效果达到10.09%。

为研究不同种类缸套在内燃机中受温度、气体爆发压力与螺栓预紧力等不同因素的影响,现采用Java平台,结合ANSYS参数化编程模块APDL来进行软件的二次开发,设计出一套内燃机缸套的热机耦合分析系统。该系统针对不同种类缸套建立相应的ANSYS命令流模板,通过可视化的简单界面操作,可实现对缸套进行快速建模、划分网格、加载载荷、计算和显示结果等功能。以某型号柴油机干式为对象,进行了缸套热机耦合实例分析,验证了该系统的有效性和结果的准确性。

方舱风道结构的改进设计可提升出风均匀性并能降噪。建立了某车载医疗方舱风道的CFD模型,对制冷工况下风道内部流场进行仿真分析,通过风道出风口的流速实验,验证了仿真模型的准确性;采用安装导流板、调节入口大小和安装分流片等措施,分别对风道的直道部分和弯道部分进行改进设计。仿真结果表明,改进后的直风道和弯风道出风均匀性得到改善,出风口的平均风速有所增加,医疗方舱的舒适性得到了提高。

皮革真空干燥机对皮革的干燥效果与干燥台板表面的温度场直接相关,而台板表面的温度场主要取决于台板内部流道的传热性能。为了改善皮革的干燥效果,采用Fluent对(3×7)m的皮革真空干燥机台板表面温度场进行仿真,分析了台板内部流道的焊条排布方式、焊条数目、单进出口及双进出口对台板表面温度场的影响,获得了台板流道工艺参数,并对优化后的台板进行了温度实测。结果表明实施单进出口,在平行于长边方向等距布置15根焊条形成的S型流道是最合理的方案;优化后台板表面温度场的实验结果与稳态时的仿真结果相符,验证了仿真的可靠性,台板中央位置的温差控制在1.13℃以内,有利于皮革的高效干燥。

高速车辆自动紧急避让技术能够提高车辆行驶的安全性。在高速车辆紧急避让过程中,由于外界干扰不确定等因素,参数固定的自抗扰控制器存在控制精度较差、效果不尽人意的问题,针对这一问题提出了一种基于神经网络的自抗扰控制方法。以车辆二自由度模型为基础,设计了二阶自抗扰控制器,利用神经网络在线整定三阶扩张状态观测器参数,并嵌入到自抗扰控制器中,同时考虑车辆避让过程中存在侧向加速度过大、曲率不连续等问题,采用Sigmoid函数进行路径再规划。Carsim/Simulink联合仿真结果表明,在不同车速下外界不同侧向风速干扰时,神经网络自抗扰控制器较常规自抗扰控制器路径跟踪精度高、鲁棒性好,且在100km/h车速下60km/h侧向风干扰时,两者最大跟踪误差分别为9.82%、58.70%。

在综述永磁涡流联轴器特点及现状的基础上,提出对相关参数系列分析的必要性。通过永磁涡流联轴器原理的介绍,建立仿真模型,并运用等效磁路法对永磁涡流联轴器的磁场强度进行计算,结合楞次定律和安培定律对多功率的联轴器的转矩进行计算。基于Ansoft有限元分析,对多功率的永磁涡流联轴器的转速差、铜盘厚度、铝盘外形尺寸和永磁体径向尺寸进行了系列化仿真分析,得到多个参数随着不同功率的变化规律,为永磁涡流联轴器系列化量产提供设计依据。

纯滚动单圆弧齿轮是在圆弧齿轮基础上发展出来的一种新型的齿轮传动,具有仅在节点处啮合的特性。为获得纯滚动单圆弧齿轮弯曲应力计算公式,从统计学角度,利用正交试验法对纯滚动单圆弧齿轮啮合过程中的弯曲应力进行分析。首先利用Pro/E对纯滚动单圆弧齿轮进行参数化建模,导入到ANSYS Workbench进行仿真研究,然后对试验数据进行了方差分析,得出了各因素对指标影响的主次顺序;并通过逐步回归分析法建立了纯滚动单圆弧齿轮的弯曲应力计算的强度模型。

进气系统防爆栅栏作为防爆柴油机重要的组成设备,可有效防止发动机进气系统带来的爆炸危险发生。根据防爆要求,对柴油机进气防爆栅栏进行设计。基于CFD仿真分析柴油机进气系统的压力云图和温度云图;对圆柱形进气栅栏进行结构分析和流场分析;根据压力和温度云图,将进出口圆管分别加大一倍,再改为渐扩管阻火器的结构和性能研究,分别对120°、127°、134°、141°渐扩角进行分析;获得压力损失、出口流量与渐扩角之间关系;基于防爆柴油机试验台,对不同的优化方案下柴油机功率进行对比分析,以获取最优设计。结果可知进气阻火器占整个进气系统压力损失的94.2%;当渐扩角<134°时,压力损失随着渐扩角的增加而降低,流量随之增加;当渐扩角≥134°时,压力损失随着渐扩角的增加而上升,流量随之减小;在试验所测的转速范围内,渐扩角进气防爆栅栏的柴油机功......