基于Fluent的激光选区熔化设备风场流道仿真与结构优化

为减少激光选区熔化技术成形零件时产生的烟尘、黑渣和熔液飞溅等工艺副产物对产品质量的影响,设计一套均匀稳定的风场结构是解决此问题的有效手段。利用Fluent软件对激光选区熔化设备保护气体流道进行有限元仿真,通过优化风场流道结构、设计整流器等方法,对设备风场流道进行结构优化改进。结果表明,优化后的成形室风场分布均匀,湍流现象明显消减;风场流道下吹风口风速标准差由0.305 m/s降低至0.194 m/s,速度波动明显减小,分布更集中、稳定。

基于SolidWorks的屏蔽转运容器结构设计与有限元分析

介绍了传统屏蔽转运容器的结构以及转运核废料的过程。针对传统屏蔽转运容器笨重且无法在新型厂房内进行起吊的缺点,提出铅层密闭结构与起吊承重结构相分离的设计思路,从而在保证屏蔽能力、强度和刚度的条件下,通过减重25%以上实现屏蔽转运容器的轻量化设计,并用有限元分析软件SolidWorks Simulation对屏蔽转运容器进行强度刚度对比分析。

基于SolidWorks的机械设计基础教学探讨

文章指出了传统机械设计基础课堂教学和课程设计存在的问题,并对SolidWorks三维设计软件在机械设计基础课程中的应用进行了探讨,认为SolidWorks对于提高本课程的教学质量、学生的学习兴趣、学生的三维设计能力和创新能力具有十分重要的作用。

缓冲材料对屏蔽转运容器跌落特性的影响研究

利用SolidWorks Simulation跌落测试模块对屏蔽转运容器进行了跌落测试分析。研究了屏蔽转运容器在无缓冲垫、缓冲垫为PE塑料以及缓冲垫为天然橡胶三种工况下的跌落特性。仿真结果表明跌落碰撞过程中无缓冲垫时的最大应力值接近材料的屈服强度,如果发生跌落容易造成核废料泄露。PE塑料作为缓冲垫时的最大应力值与无缓冲垫时相差不大,没有起到缓冲吸能的作用。天然橡胶作为缓冲垫时的最大应力值明显降低,起到了很好的缓冲保护作用。

港口起重机科普展示机构的设计及分析

为了提高学生对常用机械的认知度和学习兴趣，利用三维设计软件SolidWorks设计了一个基于港口起重机的双摇杆机构+曲柄摇杆机构的科普展示机构，将日常生活中的机械模型化，以便于实现机械的互动演示。利用SolidWorks自带的分析模块对该机构进行了运动仿真分析和静应力分析，得到了机构特征点的运动轨迹、速度曲线、加速度曲线和机构的应力云图、应变云图、位移云图、安全系数云图，验证了该科普展示机构设计的正确性。

大型钢锭浇铸辅助平台设计及ANSYS分析

针对炼钢厂的场地情况和设计要求,设计了一种用于浇铸大型钢锭的中注管的安装与维护辅助平台。首先提出了辅助平台的设计方案,然后采用SolidWorks软件对辅助平台进行了三维建模,详细介绍了机架、升降平台、翻转平台和伸缩平台的结构设计,以及升降平台的传动系统设计,最后将关键部位模型导入ANSYS进行了静力学分析,分析表明,设计的辅助平台强度和钢度均满足使用要求。该辅助平台可同时对两个中注管进行安装和维护,集升降、翻转折叠和伸缩等功能于一体,具有很好的稳定性和安全性,可降低施工难度和劳动强度,有效保证施工精度和效率。

增材制造高性能功能梯度材料研究进展

功能梯度材料是一种成分和结构连续梯度变化的复合材料。FGM可以使用多种成熟的加工方法制造;然而,众所周知,现有的合成方法存在固有的缺点。增材制造(AM)为克服现有方法的缺点提供了一条有益的途径,并且可以实现结构和材料的定制化设计,为创建特定功能的功能梯度材料提供了很好的途径。为了提高增材制造中功能梯度材料的性能,在本文中描述和讨论了目前对结构的优化设计、制造过程的优化两方面做的相关讨论,并深入了解未来的研究方向。

基于LS-DYNA屏蔽转运容器的跌落仿真分析

屏蔽转运容器是一种存储和转运核废料的专业设备,并能够防止核废料对外界产生辐射,其结构的强度和密闭性要求高。如果在起吊和运输过程中出现破损会造成严重后果,因此对屏蔽转运容器进行跌落分析十分必要。运用SolidWorks软件建立了屏蔽转运容器的三维实体模型,通过HYPERMESH软件对屏蔽转运容器模型进行了单元离散,建立了有限元模型。依据屏蔽转运容器实际工作情况,设置了边界条件,对屏蔽转运容器的有限元模型进行了边界加载。运用LS-DYNA程序对跌落过程进行了仿真,分析了跌落过程中的应力和冲击能量。找到了筒体和底座焊点这一引起容器跌落破坏的薄弱点,给出了优化设计的建议。

多面体零件三维重建面单元提取算法

提出了多面体零件面单元的概念以及用于多面体零件快速重建的面单元的提取算法。首先建立多面体零件在平面视图下的无向图邻接矩阵,再建立无向图的起始节点序列和起始节点起始边搜索序列,依次以起始节点序列中的节点为搜索起点,按照逆时针最小转角法沿起始边开始搜索,直到返回起始节点得到包含该节点的一个面单元,继续搜索平面视图中其它面单元直至起始节点序列中最后一个节点,则提取到平面视图下的全部面单元。并以凸多面体零件为例,通过算法提取到了凸多面体零件的全部面单元,表明了算法的鲁棒性好、效率高。

基于激光选区熔化成形的转轮水斗轻量化设计与制造

针对冲击式水轮机转轮水斗整体铣削方式存在的费时费料问题,对水斗结构做了基于增材制造的结构改进和轻量化设计,采用激光选区熔化成形技术实现了水斗的批量快速制造,并与整体铣削加工的水斗进行了排水效率比较。结果表明,整套水斗激光选区熔化成形相比整体铣削加工效率提高约30%,轻量化设计后的水斗减重约30%,与整体铣削加工的水斗在排水效率上基本一致,应用效果良好。

基于构件的高速列车车体有限元模型快速生成

高速列车车体属于典型骨架型结构产品。在高速列车车体方案设计阶段为了快速实现设计模型和有限元模型的生成和修改,提出一种基于构件理论的车体快速设计体系。研究了车体零件的定位关系,对车体零件提取构件,应用知识工程和强力拷贝技术建立自顶向下的车体三维模型;并应用车体定位装配关系生成硬点硬线,将三维模型几何数据与来自零件的关联知识通过算法自动生成车体有限元模型,实现车体三维设计模型和有限元仿真模型的快速迭代设计。

汽车轮罩倒装注塑模具及阀式浇注系统设计

基于汽车轮罩的使用及外观要求,创建了汽车轮罩塑件三维模型,对塑件成型压力、成型时间等因素进行了仿真分析。为不影响塑件外观,本设计将浇口设在塑件的内表面,并采用了特殊的倒装模具结构,将推出机构设在定模部分。另外,为了缩短成型周期、提高生产率、节约资源和能源,该模具浇注系统采用了阀式热流道浇注系统。

汽车侧围内板机器人焊接工作站的设计与虚拟调试

本文以汽车侧围内板的焊接加工为载体,设计了一个机器人焊接工作站,介绍了工作站的总体设计,包括工装夹具系统设计、焊接工艺设计、工作站布局以及工作站工作流程等,采用NX完成了工作站的三维设计和布局,并采用Process Simulate软件对工作站进行了虚拟仿真和调试。通过虚拟仿真和调试,验证了该工作站设计的合理性,并能够降低设计和调试成本,为机器人规划最优路径,实现机器人离线编程,从而为企业完成实际工作站的建设提供依据。

《机电概念设计与虚拟调试》课程资源开发与实践

根据制造业对跨专业智能制造复合型人才的需求,基于西门子工业软件NX MCD对智能制造核心课程《机电概念设计与虚拟调试》进行了课程资源的开发和实践探索,结合西门子定向培养班班级学生特点和开发适合于机、电、自动化多学科交叉融合课程的需求,在课程资源开发思路、开发措施和课程实施等方面进行了研究和探索,以满足职业院校智能制造相关专业技术技能人才培养的需求。