数控加工工艺方案拟定及仿真模拟过程

数控机床是应用数字控制原理,以数值数据的形式描述操作命令,并按照规定的程序自动进行工作过程的机床,其加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的,但又有其特点。本文在收集大量机械加工工艺路线制定方案的基础上,结合几年来从事数控技术、数控机床编程与操作专业课理论教学以及数控机床编程与操作实践活动中总结出的一些切身经验,提出针对目前国内高校教学实践活动中选用的主流立式数控铣床和立式数控镗铣加工中心进行数控加工拟定加工工艺的合理方案,并借助国产CAD/CAM软件。

VIC模型在柯街河流域降雨量—流量模拟过程中的应用

采用0.01°×0.01°为基本计算单位,以1999年1月至2000年12月为模拟时段。应用水文变量渗透模型反复推算,结果显示,水文站观测流量曲线基本与模型计算出的流量曲线一致。尽管存在数据可供性和模拟精确度的限制,水文变量渗透模型仍然可以预测流域水文变化和全球气候变化趋势。

室内气流模拟过程中计算流体力学(CFD)的紊流模型评价和选择

论述了采用计算流体力学技术模拟室内空气的优越性,介绍几种紊流模型的性能以及各种模型在模拟室内空气流动时的适用性。

高速毛细管气相色谱监测模拟过程气流

用毛细管柱上热解吸调制器作样品的预浓缩和引进的高速毛细管气相色谱监测模拟过程气流的技术能接受连续不断的样品气流，适合诸如化工生产、环保等过程气流监测。能够在４秒钟完成一组色谱图。

2019年科德宝创新奖:全新的模拟过程为材料科学带来革命

最近,科德宝集团将2019年的科德宝创新大奖授予“原子模拟(Atomistic Simulations)”项目,表彰其在材料科学方面所带来的突破。“原子模拟”通过计算机的方式描述分子与原子的运动和相互作用,在此基础上分析哪种材料配对适合特定应用。

基于雨洪过程模拟与海绵体建设适宜性评价的城市适应性规划方法——以长汀县汀江上游流域为例

统筹考虑流域海绵体的空间布局及其与雨洪过程的功能耦合关系是解决城市雨洪灾害问题的重要途径。以长汀县汀江上游流域为例,分别使用SWAT和SCS模型模拟雨洪径流和淹没过程,利用InVSET模型评价海绵体建设适宜性,进而对二者的相互关系进行深入研究,提出基于雨洪过程模拟和海绵体建设适宜性评价的城市适应性规划方法。结果表明:(1)构建的汀江上游流域SWAT和SCS模型可以准确识别出研究区的雨洪产流区、汇流廊道、汇流节点和淹没区域,并反映其空间分布特征;基于InVEST模型结合雨洪调蓄、水源涵养、土壤保持和水质净化等指标实现了定量刻画海绵体建设适宜性的目标,集成雨洪过程模拟与海绵体建设适宜性评价为重构流域海绵系统空间格局提供了一种新的方法。(2)长汀县中心城区低雨洪安全格局面积占其安全格局总面积的37.51%,呈现出沿河道集中分布的特点,使中心城区面临较大的雨洪风险;海绵体建设适宜区域呈现出不均匀分布的特征,高适宜区域占流域总面积的7.91%,集中分布在中心城区北面的大片农田中。通过优化研究区海绵空间格局,并依据地块使用性质设定差异化的管控目标,实现减缓研究区雨洪风险的目标,为海绵城市规划实践提供参考依据。

基于过程模拟的加氢裂化吸收稳定系统定量风险分析

加氢裂化装置属于甲类火灾危险装置,极易因设备故障引起严重的火灾、爆炸事故,因此应对其进行准确的风险因素辨识和量化分析。将传统的HAZOP(危险与可操作性分析)定性风险分析方法、稳态模拟、动态模拟和故障树(FTA)相结合,以某炼化企业实际加氢裂化装置吸收稳定系统为例,针对该系统内吸收脱吸塔“塔压高”和石脑油稳定塔“塔温高”这两个偏差进行了量化风险分析;借助Aspen Plus过程模拟软件,在危险工况下对其进行稳态和动态仿真模拟,采用FTA方法计算了该危险事故后果的发生概率。结果表明,此方法可以帮助专家了解事故的传播过程,掌握人员安全响应时间,有利于事故的预防和及时处理,有效提高加氢裂化装置的本质安全水平。

产流模式空间分布对城市雨洪过程模拟的影响

通过耦合网格产流计算模型(GRGM)和暴雨洪水管理模型(SWMM)汇流计算模块构建了GRGM-SWMM模型。以贾鲁河中牟水文站控制流域(包括郑州市中心城区)为研究区,基于18场实测暴雨洪水资料探究了产流模式空间分布对洪水过程模拟精度的影响。结果表明:研究区超渗产流模式空间分布面积占比高达72%,城市下垫面仍以超渗产流模式为主;相较于仅考虑超渗产流计算的SWMM,考虑超渗、蓄满和混合等不同产流模式空间分布的GRGM-SWMM模型场次洪水产流量、流量过程模拟精度明显提高,产流量模拟相对误差平均降低33.26%、决定系数平均提高0.089,流量过程模拟均方根误差平均降低5.13 m^(3)/s、纳什效率系数和决定系数分别平均提高0.227、0.207。

基于FK-FE混合方法的位错点源作用下全过程结构地震反应模拟

基于区域缩减思想,集整基于精确动力刚度矩阵的频率波数域(FK)半解析方法和有限元(FE)数值方法各自优势(FK精确高效模拟一维波速结构地震波传播;FEM具有丰富单元和本构类型,可精细模拟工程结构地震反应),提出了一种从震源到工程结构全过程地震反应模拟的FK-FE混合方法。并将FK代码作为插件二次开发到大型商业有限元软件ABAQUS中,实现了ABAQUS平台下从震源到工程结构的全过程宽频地震反应物理模拟。验证了FK-FE混合方法正确性,进而将其应用于位错点源作用下美国SAC机构设计的9层Benchmark抗弯钢框架结构全过程0 Hz~15 Hz宽频地震反应模拟,重点探讨了地壳层波速结构和近地表场地条件对框架结构地震反应的影响。研究表明:地壳层速度结构和场地类别对该结构的地震反应均有显著影响,地壳层速度结构3(较硬)相比速度结构1(较软),结构最大位移和层间位移角分别减小了22.7%和62.0%;Ⅱ类场地相较于Ⅳ类场地,结构最大位移和层间位移角分别减小了22.3%和44.7%。

融合成矿过程数值模拟信息的三维成矿预测方法研究:以安徽宣城茶亭地区为例

茶亭地区位于长江中下游成矿带南陵-宣城矿集区东北部,近年来陆续发现了多个斑岩型和矽卡岩型矿床,显示深部具有很好的热液矿床成矿潜力。目前传统的矿产勘查方法对区内隐伏矿的勘查效果不佳,制约了进一步的找矿突破。三维成矿预测是近年来隐伏矿找矿的重要手段之一,但三维预测信息的缺乏在一定程度上制约了该方法的预测效果。三维成矿过程数值模拟方法能为三维成矿预测方法提供新的预测信息,但对多元数值模拟信息的联合应用以及对三维成矿预测方法的支持能力等均有待深入研究。本文以安徽宣城茶亭地区为例,在力-热-流多场耦合的条件下对热液成矿过程进行三维数值模拟;通过将体应变增量、剪切应变增量等数值模拟变量信息与其他预测信息进行融合,实现深部找矿靶区的圈定。结果显示,成矿过程数值模拟方法可为三维成矿预测提供有效的预测信息,能显著提高预测能力;圈定的找矿靶区可为进一步的深部找矿勘查提供更为有效和可靠的线索和方向。

基于产教深度融合的化工过程模拟教学模式

以化工过程模拟课程教学案例改革为例,通过案例教学法、团结互助法、课堂延伸法、实训仿真法,推行“产学合作协同育人”机制。教师与企业工程师共同调整和完善专业培养目标,培养研究生实践能力及创新能力。通过“校企合作,深度优化”、“虚实结合,共建共享”、“双线混融,知行合一”的方式构建“学创一体”的化工过程模拟教学模式,形成独具特色的一体化、多层次、模块化、重开放的虚拟仿真实验教学新模式,基于实际案例分析将化工过程模拟课程建设成精品资源共享课和精品视频公开课。

过程模拟研究进展

随着计算机技术的不断发展,过程模拟在各行各业中的应用越来越广泛.过程模拟使用模拟模型来模仿业务流程行为,它可以用于预测和优化系统的性能,评估决策的影响并向管理者提供决策依据,也可以用于减少实验成本和时间.目前,如何高效地去构建一个可以信任的仿真模型得到了广泛关注.本文通过追踪、归纳和分析关于构建业务过程模拟模型方法的相关研究文献,对基于过程模型、系统动力学和深度学习的3种仿真建模方法的流程、优缺点和研究进展进行了阐述,并探讨了过程模拟面临的挑战和未来的发展方向,以期为业务过程模拟未来的研究方向提供参考.

热液体系溶解度实验和热力学计算方法在成矿过程模拟中的应用

热液流体对金属元素的迁移、富集及沉淀成矿起着关键作用,定量刻画金属元素在热液成矿过程中的运移是矿床学研究的重点和难点。以热力学理论为基础,通过开展溶解度实验,揭示金属元素在热液流体中的地球化学行为,是研究金属元素迁移、富集沉淀机制行之有效的重要手段。其中,基于钛合金反应釜开展不同物理化学条件下金属元素在热液流体中的溶解度实验,结合相关的热力学模拟,能够精确测定金属元素在热液流体中的溶解度、络合物配位数、气液两相中的分配系数及相关热力学参数,为定量模拟热液成矿过程提供重要的实验依据。文章归纳了近年来针对热液体系的实验矿床学方法,分析了各类实验方法与分析手段的优点与不足。重点介绍钛合金反应釜溶解度实验和热力学模拟计算方法,并结合该方法模拟钪矿床成矿的水岩反应过程,说明该方法在成矿过程模拟中的应用,最后阐述了其存在的问题,并对该领域未来的研究趋势提出了展望,以期推动该方法在战略性关键金属超常富集机制研究中的应用。

基于全过程模拟的Ⅲ级围岩隧道爆破优化研究

在实际隧道开挖工程中,由于地质条件复杂、爆破参数不合理等因素,使得隧道光面爆破效果较差,超欠挖现象较为严重,轮廓平整度较差。以某花岗岩隧道Ⅲ级围岩段为工程依托,采用四因素四水平正交试验制定了隧道Ⅲ级围岩段爆破方案,并基于全过程模拟的方法对该隧道进行了爆破优化数值模拟,得到了适用于现场的优化方案,将原爆破方案与优化方案与现场测试结果进行了对比,结果表明模拟结果与现场测试结果基本一致,验证了优化方案的可靠性。

菱镁矿输送床轻烧过程模拟与分析

利用Aspen Plus对菱镁矿输送床轻烧过程进行系统模拟.通过外接菱镁矿分解动力学方程Fortran子程序建立第一级旋风预热器内同时进行气固换热(煅烧炉出口的高温烟气与预热菱镁矿原料)与菱镁矿预分解反应模型(简称气固换热预分解模型),并与先进行气固换热、后发生固体绝热预分解反应的模型(简称固体绝热预分解模型)进行对比.结果表明气固换热预分解模型计算得到的预分解率更大、系统的能量效率更高、能耗更低.基于此模型,进一步研究轻烧温度、菱镁矿含水量对轻烧过程的影响,结果表明:随着轻烧温度和菱镁矿含水量的增加,系统能量效率逐渐降低、能耗逐渐增加,特别是菱镁矿含水量对整个轻烧系统的可操作性影响显著.

过程模拟优化在化工工艺设计中的应用探析

伴随着我国工业化体系的愈发完善,我国化工生产事业发展速度不断加快,发展规模也在持续壮大,对于化工生产工艺设计也提出了更高的标准和要求。实际生产过程期间,要着重关注生产效率、降本增效、优化产品品质等方面的关键课题。为此,相关技术人员要恰当合理的应用过程模拟优化技术,对化工生产工艺方法进行仿真和优化,进一步提高化工生产各类设备的综合性能,简化工艺流程,提高生产工作的综合效率,全面发挥出过程模拟技术在化工系统动态化模拟当中的强大功能,进而对不同操作条件下化工工艺的性能和反应做出预测,为工程师提供详细的参数信息以及操作要点支持,为我国化工生产综合水平的不断提高带来支持和帮助。

化学工程中的过程模拟与优化方法

化学工程是将化学原理和工程技术相结合,以设计、优化和运营化工生产过程的学科。在化学工程中,过程模拟与优化方法起着至关重要的作用。通过对工艺流程进行模拟,可以预测和评估不同操作条件下的产品性能和工艺参数,并为实际生产提供指导。而优化方法则能帮助寻找最佳操作策略、最大生产效率以及资源利用效率。

基于Aspen软件的固体氧化物电池系统过程模拟研究综述

总结通过Aspen软件中已有模块与功能对固体氧化物电池进行过程模拟的方法,介绍后续固体氧化物电池模拟的优化、从稳态模型到动态模型的改进和电池模型在多种场合中的应用,模拟将固体氧化物电池模型与燃气轮机、等离子体气化、冷热电三联供系统与热电联供系统的结合过程,并对未来基于Aspen软件的固体氧化物电池过程模拟的研究进行了展望。

框架结构抽柱托换施工全过程数值模拟

为了实现新旧结构体系的转换,需要采用抽柱托换技术。文章采用施加温度荷载模拟千斤顶加卸载工况,利用Midas Gen建立抽柱托换施工过程分析模型,对框架结构抽柱托换的施工全过程抽柱托换区域内相关构件的内力、变形的变化规律进行了分析。结果表明,采用该方法建立的抽柱托换施工过程分析模型能够较好地反映抽柱托换施工过程中结构构件受力状态的变化规律,各层千斤顶加卸载工况对结构构件受力的影响较大,在抽柱托换过程中应重点关注,并采取相应的监控措施。

《材料成形过程数值模拟》课程的案例型教学实践与持续改进

结合工程教育专业认证的持续改进要求,针对《材料成形过程数值模拟》课程理论性强、内容范围广、实践操作要求高的特点,推行案例型教学改革,通过导入企业工程案例、学校科研项目不断优化教学内容,通过引入企业工程师参与课程评价、反馈,不断完善评价方法。同时,与企业联合推进校企协同育人,将螺钉紧固件的热镦、热处理工艺等工程实际需求融入课程建设,促使教学内容更贴近材料成形“高精尖”制造业发展前沿,提高了工科专业仿真类课程培养学生解决复杂工程问题的能力。