收缩管型压电式喷头微滴喷射仿真及实验研究

为探究收缩管型压电式喷头微滴喷射过程中内部流场变化规律以及微滴形成过程,利用Gambit软件建立二维轴对称有限元模型,基于Fluent动网格技术,采用VOF两相流模型,对微滴喷射过程进行仿真分析,研究了微滴形成机理。建立微滴喷射系统对微滴喷射过程进行实验,分析收缩管型压电式喷头工作时入口压强对尾滴、附着液滴形成的影响规律。结果表明:储液腔的振动边界运动引起内部压强变化,导致长液带形成,并断裂形成微滴;入口压强影响尾滴与附着液滴的形成;特定振动边界运动存在对应的可用入口压强范围。

浆体膨胀复合材料储料仓设计与分析

为实现浆体膨胀复合材料自助化制浆装置安全生产与高效制浆,创建了一个包含膨胀复合粉料相关参数的储料仓力学模型,根据充填浆体浓度配比及实际生产的相关要求进行了关键参数设计,确定出了仓体流型、容积、最大半顶角、最小卸料口径。并利用有限元法对储料仓进行结构强度分析,得出其在全载下位于圆柱圆锥连接处的最大应力、应变。工程应用表明,该储料仓可实现混料、储料、卸料等功能,保证了制浆装置的连续制浆与浆体质量,并为储料仓系列化生产提供了理论依据。

充填浆体离心制浆原理研究及制浆器结构优化

为实现高水膨胀复合材料充填浆体的高效制备,设计了基于给水压能自助化制浆的离心制浆器,利用Fluent软件分析了离心制浆器内粉料与清水的混合过程与流场分布,通过数值模拟对离心制浆器的结构参数进行了优化,为离心制浆原理的工程应用提供了理论指导。

浆体膨胀复合材料混料器结构优化

为实现浆体膨胀复合材料的均匀混合,保证充填体强度,设计利用粉料罐车卸料风力余能进行粉料混合的混料器,基于Fluent对粉料混合过程、内部流场分布、混粉效果等进行分析,并对混料器结构参数进行优化。结果表明:设计的混料器能够满足生产需要,粉料混合均匀度随入料口与出料口面积比增大而逐渐增大,随圆柱与圆台高度比增大,先增大后减小;Fluent模拟从更微观、更本质的角度揭示粉料混合过程中速度场、压力场及颗粒运动轨迹,为混料设备的结构优化提供理论依据。

汽车轮胎自动装车堆垛算法设计

为实现汽车轮胎装车自动化,设计了轮胎装车系统的轮胎堆垛优化算法。该算法以车厢空间利用率最大化为目标,根据车辆型号和轮胎规格采用有约束的优化方法对轮胎堆放布局进行分析和优化,自动规划出最优的轮胎堆放方式,并设计一种基于MATLAB GUI的可视化界面进行示例验证。

压电式冰模快速成型实验系统研究与开发

研制了一种基于压电式喷头的冰模快速成型实验系统,包括运动系统、喷射系统、低温系统以及控制系统,龙门机构置于低温成型室上方,喷头通过铝管深入低温成型室,采用MACH3运动控制卡和压力供液方式,设计了喷头保温装置。进行了压电式喷头微滴喷射仿真与冰模快速成型实验研究,掌握了微滴喷射规律,制作了冰线、冰面和复杂形状冰模,验证了实验系统的可靠性以及冰模制作能力。