基于有限元逆算法的拉深筋工艺设计和优化

汽车覆盖件拉深成形中,一般通过设置适当的拉深筋控制成形过程中的板料塑性流动规律来提高覆盖件成形质量。针对覆盖件工艺设计需求,提出一种基于有限元逆算法的拉深筋工艺优化算法。该算法以灵敏度优化方法为基础,考虑了板料的成形度、破裂和起皱等成形缺陷。在板料成形模拟FASTAMP系统中,开发了拉深筋优化模块,并以实际覆盖件为例,验证了该算法能快速准确地模拟等效拉深筋力的布置情况以及优化板料的成形性。

汽车覆盖件修边与翻边工序的快速仿真系统

基于UGNX平台开发了覆盖件修边与翻边工序快速仿真系统(TFA)。该系统基于有限元逆算法,根据翻边形状反向快速计算修边线尺寸以及翻边成形中可能出现的起皱和破裂等缺陷。由于修边线展开与翻边分析无缝集成UGNX中,避免了CAD与CAE系统数据转换时模型数据丢失和精度损失,缩短了工艺设计周期,为工艺设计人员提供一种方便的修边和翻边快速仿真工具。以汽车后围修边线展开与翻边成形为例,通过TFA计算结果与实验结果的比较,验证了TFA系统算法的可行性与精确性。

管材液压成形中的数值模拟方法

根据动力显式增量有限元方法和BT壳单元提出了液压胀形模拟算法。该算法充分考虑了管材胀形时的液体压力加载曲线、管材外壁与模具的润滑情况、轴向进给、径向进给等实际工艺条件对管材成形性的影响,能够预测零件成形过程中的开裂、起皱等缺陷,从而优化成形工艺参数,提高零件的成形工艺性。算法具有通用性,能够模拟轴线为直线、曲线以及带径向侧冲头的各种复杂管材的成形。将算法集成到FASTAMP软件中,通过模拟三台阶轴的液压胀形,并与实验数据比较,验证了算法的准确性与实用性。

面向审核流程的船舶CAD系统建模方法研究

为提高船舶CAD建模效率,同时为CAE分析和船体结构设计程序(SDP)校核提供通用数据模型,设计并开发了一套面向审核流程的船舶CAD系统.首先考虑审核流程的需求,采用几何与数据相结合的方式描述船舶模型,所有船舶构件均采用无厚度的几何片体表示.其次建立包含发布模型、设计主模型和工具模型的三层板架模型,以板架属性的形式记录板架及其附属结构的几何关系,并结合自定义结构导航树、通用三维建模软件NX装配树和特征树组织管理板架及其附属结构.然后基于轻量化数据库SQLite设计面向全生命周期的标准库系统,用来存储和管理船舶标准数据,确保快速查询.最后通过参数化建模与基于自定义特征技术的结构建模方法,快速生成船舶模型.该系统具有较强的交互性和稳定性,建模效率高且模型数据量小;模型经过数据转换可直接进行CAE分析和SDP校核,避免重复设计;数据库技术的使用实现了CAD、CAE和SDP模块间的数据共享,解决了数据分散不一致的问题;自定义结构导航树符合专业船舶设计人员的使用要求.

基于快速仿真方法的多工位级进模条料设计

汽车结构件形状复杂、成形难度大,其条料设计是级进模工艺设计中急需解决的难点和瓶颈问题。基于有限元逆算法,开发了一种基于工艺特征的条料多步展开算法,并将其应用于条料早期工艺设计。该算法不仅计算速度快,而且可以综合考虑搭桥、压边力、摩擦等实际工艺条件,可以比较精确地预测中间工步的成形性和中间构形。以复杂级进模零件为例详细说明了该算法的具体实现过程。

基于CAD模型的船舶有限元建模方法

基于NX的三维CAD/CAE通用集成平台,提出一种基于CAD模型快速生成船舶结构有限元网格的方法,在CAD环境中将船舶中相交结构进行分割,建立相邻边的匹配关系,将CAD模型转换成多面体模型,在多面体模型中实现相交板架的缝合操作,最后生成有限元网格模型。以实际船舶模型为例进行测试,结果表明,该方法可以实现CAD模型与网格模型的自动关联,CAD曲面修改时网格模型可以自动更新,可有效提高网格的生成效率。

CRH_2型动车组网侧变流器谐波研究及电感设计

CRH2型动车组网侧变流器采用单相三电平拓扑结构。以单相二电平网侧变流器输入电压的谐波计算为基础,进而分析单相三电平网侧变流器输入电压和输入电流的谐波特性,最后研究了影响其输入电流谐波畸变率的因素,并详细介绍了电感设计原理。MATLAB仿真和试验结果与理论分析一致。

城际动车组交流传动系统

阐明城际动车组交流传动系统的设计原则,重点分析和研究城际动车组交流传动系统的结构、工作原理、技术特点等关键技术,指出主辅一体化的交流传动系统已经成为城际动车组的主流技术。最后对小型化交流传动系统、轻量化设计等课题进行展望和讨论。

中药生产浓缩工段的模糊-智能PID控制研究

中药生产浓缩工段难以精确建模,在传统模糊控制算法基础上,本文提出模糊-智能PID控制算法;在浓缩工段使用该算法,控制开关阀、调节阀动作从而完成对温度、压力、液位、pH值等参数的精确控制;以一效蒸发室温度θ为被控对象,分别用传统模糊算法和模糊-智能PID算法进行仿真,结果表明后一种算法使温度θ的上升速度更快、超调量更小、控制精度更高;当控制对象发生改变时,该算法的PID控制参数还具有自调整性,所以模糊-智能PID算法可用于控制浓缩工段的多种对象和过程。

板料成形模拟后处理中的截面物理量的显示技术

在自行开发的板料成形有限元后置处理系统FASTAMP＿POST中,采用了动态获取截面物理量的算法,实现了截面物理量实时显示功能。该功能真实反映了网格物理量的大小及其变化趋势,具有原理简单、易实现、执行速度快的优点。

单相三电平整流器控制方法及中点平衡的研究

介绍了单相电压型三电平整流器的工作原理,对双闭环控制、固定开关频率的电流控制、预测电流控制和改进的瞬态电流控制等常用控制策略进行了分析,指出了它们的优缺点;针对单相三电平整流器的中点平衡问题,探讨了一种电压前馈的中点电位控制方法。Matlab环境下的仿真结果表明,改进的瞬态电流控制法的动、静态性能良好,电压前馈的中点电位控制方法能简单有效地平衡直流侧电容电压。

基于CAE模型的船舶舱室自动识别高效算法

目的研究开发可高效、准确、自动识别CAE船舶舱室的算法。方法通过设计网格拓扑关系和分析舱室的几何特征,基于半边半面结构,提出了半面封闭空间概念,实现了半面扩展算法。利用半面扩展算法,设计了全船CAE模型的舱室自动识别算法。结果设计的CAE舱室自动识别算法高效、准确,识别包含约33万个CAE单元的18万t大型散货船CAE模型中的所有舱室,仅耗时4 s。结论算法应用于实际工程中,验证了算法的高效性和准确性。该算法本质上是对三维模型中封闭空间的识别,未来可应用于各类三维网格建模系统中。

基于NX平台的船舶板区域识别算法研究

目的基于NX11.0平台,开发一种船舶板区域识别算法,准确、高效地识别船舶板区域。方法介绍了计算机图形学中面、环、边的关系,采用面和边的拓扑关系,描述板架区域面和区域边界的关系。以板架上最小面的集合作为板架区域,最短边的集合作为板架区域边界,将围成板架区域面的一组边赋予特殊属性,以区分板架区域边界与板架普通边。在此基础上,通过搜索一组板架区域边界围成的所有板架最小面,进而识别出一个板架区域。在NX11.0平台上,使用C++语言实现该算法,并使用实船模型进行测试,结论该算法对能够准确、高效地实现船舶板区域识别。

基于NX的船舶有限元前处理系统研究

以NX的CAD/CAE集成平台为基础,并利用其提供的二次开发技术实现船舶有限元的前处理系统。基于已完成的船舶设计系统,首先将设计模型转换成简化模型,并进行简化;然后简化模型转化成多面体模型,并进行相关的几何清理;最后使用自动化的网格剖分器生成有限元网格,并赋予单元属性。以一艘散货船为例,利用该系统进行三舱段建模,生成了理想化的网格。测试表明:系统可以满足船舶有限元建模的需求,同时有效提高建模的效率。

船舶集成设计系统的模型管理方法及转换方法研究

目的设计出快速高效的船舶模型管理方法。方法对船舶集成设计系统的体系结构进行分析,分别对CAD三维建模设计系统、CAE有限元计算分析系统以及新增的规范计算系统Structure Design Program(SDP)内部模型的内容整理分类,将模型中数据按照板架类、非板架类结构以及舱室结构分别进行管理,研究出适用于装配型与非装配型模型的管理方法。结论系统间采用基于拷贝的模型数据转换方法,提高了模型转换效率、模型重用能力以及计算结果反馈建模修正速度,保证了模型数据的完整性,缩短了船舶规范建模周期,极大增强了船舶产业的核心竞争力。

变压器漏抗对四象限变流器控制的影响

在实际应用时,四象限变流器可能存在变压器漏抗大的情况。探讨了变压器漏抗对四象限变流器控制的影响并以瞬态电流法为基础,通过引入补偿环节,弥补变压器漏抗大对变流器控制带来的不良后果。仿真结果表明,通过调整补偿系数来改善四象限变流器控制性能是行之有效的方法。

基于Solidworks平台的板料成形分析系统StampingWorks

一、引言 冲压件在汽车、家电、个人电脑等产品中均占有很大的比例。近年来，随着产品的不断升级换代与设计日趋多样化，迫使企业要不断地缩短设计和生产周期，提高设计的稳健性，降低生产和制造成本，提高市场竞争力。在冲压件的设计和制造中，需要解决两个关键问题：

板料冲压成形快速分析软件FASTAMP

基于先进的有限元逆算法研制开发了具有独立版权的板料冲压成形快速分析软件FASTAMP,与传统的增量法CAE软件有很大的区别,可以进行快速的优化设计和成形性模拟,主要面向产品设计、工艺设计与模具设计人员.该软件具有一套完整的、独立的前后处理系统,其中包括标准的CAD数据接口、曲面编辑和曲面网格生成器.

汽车覆盖件设计全流程CAD/CAE系统开发与应用

为解决目前CAD/CAE系统中数据转换精度损失和设计变更引起分析模型重复建模的问题,基于UGSNX平台开发了面向汽车覆盖件设计全流程的CAD/CAE集成系统FASTAMP-NX,该系统完全集成于NX环境,并基于特征造型技术建立了设计和分析相统一的关联参数化模型,避免了数据转换引起的精度损失和重复建模问题.系统求解器基于有限元逆算法和改进的动力显式算法,可应用于产品设计、工艺设计和虚拟试模的全流程,真正实现了"设计-分析-修改-优化"的闭式循环,极大地提高了汽车覆盖件产品和模具设计与分析的效率.

基于NX平台的自动冲压线汽车模具运动仿真系统

随着自动冲压线的广泛使用,汽车模具及送料机构的运动仿真和干涉检查在模具设计阶段变得尤为重要。文章基于NX平台,开发了多工位压力机的汽车模具运动仿真系统。系统可提取运动曲线离散数据,用模板化机构的定义方法快速定义模具和夹持器的各个运动部件;还能以曲线数据为基础,结合运动、几何关系,求解出各部件的运动函数,实现运动仿真并进行干涉检查。以某冲压生产线全序模具为例,进行仿真模拟,真实的反映了冲压线实际生产时的工作状态,实现了实时干涉检查。