CAD/CAE集成中的有限元模型转换之研究

从研究 CAD/CAE的集成出发,简要介绍了几何模型转换的几种方法,并分析了其不足,提出采用有限元模型转换代替几何模型转换。详细阐述了有限元模型转换相对于几何模型转换的优势,以及其实现方法和途径。通过自行编制的模型转换接口程序,成功地实现了有限元模型从CAD系统到CAE系统的方便快捷的“零失真”转换。

面向CAE的STL模型三角网格均匀化

提出了一种基于STL数据的有限元网格再生成算法,该算法主要用于CAE工程分析.鉴于CAD模型的网格特征形态不匀称,分布不均匀的特点,对CAD模型进行网格再生成,使其符合CAE工程分析的要求.算法主要由拓扑建立、网格聚类、网格重采样和三角化四部分组成.实验表明该算法能够有效降低三角网格最长边和最短边的比值,使得模型的网格特征形态趋于均匀.

基于参数化CAE流程的曲面气浮轴承流场的研究

气浮技术的典型应用跨立式气浮支撑技术由径向止推轴承和轴向轴承组成。该形式便于加工但组装缝隙会被承载力以杠杆效应放大,导致结构失稳或重启后精度丧失。通过对气体轴承传统模型功用利弊的分析,提出了曲面式气浮轴承,并建立了数值仿真模型,用以分析曲面式气浮轴承与跨立式气浮轴承的承载特性。借助FLUENT与DX模块的参数化设计功能,对该类问题的数值模拟精度提出了解决方案。借用以上方法,求得了该尺寸下具有数值稳定性的离散化模型文件,并应用该文件对曲面气浮轴承进行了仿真研究。结果表明:新式网格无关性数值模拟实验有助于提高数值模拟的计算精度,曲面气浮轴承比较与跨立式气浮轴承具有结构紧凑承载稳定等优点。

基于网格环境的协同CAE系统的构架及理论研究

为解决面向多任务多用户的协同CAE系统可能会产生的问题,提出了利用网格计算技术来增加协同CAE分析系统的计算资源,研究了基于网格计算技术的协同CAE系统框架结构以及工作原理。首先对网格系统的核心模块——中间件进行了设计,然后对网格计算节点及节点状态迁移的实现等方面进行了研究,最后详细研究了网格系统最根本的问题——节点资源配置和调度问题,利用模糊评价法实现了对网格资源的调度。研究表明用网格计算技术来实现协同CAE系统具有很大的优势。

CAE系统中流场计算相关软件集成方法

对CAE系统中目前主流的CAD/CAM软件、网格生成软件进行了较为详细的研究,讨论了CAD/CAM及网格生成软件与CFD系统集成的重要性、可操作性及在工业应用中的价值,提出了系统集成的具体方法。以一个绕圆柱流动的计算为例,在计算区域生成了O型和H型两类网格,并导入到CFD完成了流场的计算。

基于Moldflow的汽车前格栅的CAE优化分析与模具设计

通过研究汽车前格栅本体模具结构设计要点以及模具浇注系统、冷却系统、顶出系统、排气系统的排布,得出合理的模具设计可以减少钳工配模和机加工(CNC、DME)的工作量,缩短模具制造周期,降低加工成本。通过Moldflow软件的前期填充分析,可判定浇注系统的合理性,提前预判成型风险,减少成型试模次数,提升产品的成型质量。

栅格板CAE模流分析与优化

通过CAE模流分析,对塑件在模具中的浇口位置进行优化,再通过调整栅格板不同区域的筋条厚度,引导熔料流动,把熔接痕与困气区域移到适合在模具上设计排气的位置,最终获得了合格的产品。

压缩空气储能技术现状分析

从电力供应的"削峰填谷"入手,阐述了储能的背景环境。重点分析了压缩空气储能(CAES),比较了各种储能形式的发电效率及技术参数。通过比较国内外CAES的发展及技术研究现状,我们清晰地认识国内的发展状态及与发达国家之间的差距。结合特定CAES形式,理论上分析热动力性能及效率,并论述了CAES在将来风电并网中良好的前景。

压缩空气储能技术及其应用探讨

大规模储能技术是实现电网削峰填谷,解决风电、光伏等波动性新能源消纳的有效手段。首先介绍了压缩空气储能的基本原理,阐述了基于压缩热回馈的非补燃压缩空气储能的技术优势及冷热电三联供的特性,探讨了压缩空气储能的关键技术,分析了国内外压缩空气储能技术的发展及现状;最后针对未来电网和微能源网的发展趋势,探讨了压缩空气储能技术的应用前景。

基于盐穴储气的先进绝热压缩空气储能技术及应用前景

大规模压缩空气储能技术是实现电网削峰填谷,解决风电、光伏等波动性新能源并网消纳问题的有效手段。以高压容器为主的储气模式建设成本较高,限制了其装机容量和推广应用。盐穴储气具有建设成本低、占地面积小、技术成熟、密封性好、储气压力高、安全稳定等优点,可以满足大规模先进绝热压缩空气储能的储气技术需求。文章首先介绍了盐穴储气技术的特点,进一步结合江苏金坛压缩空气储能国家示范项目,阐述了基于盐穴储气的先进绝热压缩空气储能系统(salt cavern advanced adiabatic compressed air energy storage,SC-AA-CAES)的工作原理,分析了系统的关键技术问题。最后,针对未来智能电网发展趋势,探讨了盐穴压缩空气储能技术的应用前景。

CSDF:一种基于STL的无锯齿差分网格剖分算法

针对基于差分的铸造CAE系统生成体网格时图像显示呈锯齿状这一问题,提出了一种基于STL面片模型的无锯齿网格剖分算法。算法采用一种新的组件式有符号距离场(CSDF)模型来对多个STL实体进行剖分。该模型采用了一种稳健的容错方法,能够对不封闭、缺点、少面的STL实体进行正确的剖分;使用BSP树来加速计算每个网格中心点距离铸件、砂芯、铸型以及浇注系统等STL几何实体的最小距离,并规定位于内部的中心点的距离为负,外部为正,表面为零,使得每一个网格点有一个表示材质的数据,同时还有几个不同的距离值;材质数据用来表示物理属性,而距离值用来进行STL实体的布尔运算,以实现组件式的网格剖分和几何模型的重建,获得光滑的后处理图像。实例表明:算法可行,可实现组件式的几何实体无锯齿网格剖分,且剖分结果能进行数值计算。

改进的栅格法有限元网格剖分

提出一种改进的栅格法网格剖分算法,该算法综合了栅格法和Delaunay算法的优点,生成了四边形和三角形混合单元,保证了整体性能与局部性态最优,满足汽车覆盖件冲压成形模拟软件对有限元网格质量的需求。实践证明,本文提出的改进的栅格法网格剖分算法可行有效,生成网格的质量高,程序容易实现。该算法已经成功集成到商业化冲压成形模拟软件KMAS中。

压缩空气储能技术发展现状与应用前景

压缩空气储能(Compressed-Air Energy Storage,CAES)能实现电网削峰填谷,合理使用可再生能源。文章简要介绍了各种储能技术的优缺点,阐述了CAES的基本原理和技术分类。总结了国内外CAES的发展现状与研究进展,指出了目前CAES所面临的严峻挑战。最后针对能源应用的发展趋势,展望了CAES在未来智能电网与风电并网中的应用前景。

基于网格的铸造凝固过程数值模拟系统

针对铸造凝固过程数值模拟技术存在的缺陷,研究了如何将计算机模拟技术与网格技术相结合,提供强大的网格计算服务,为企业节约生产成本。本系统采用了基于开放网格服务结构的网格体系结构和Globus3.0的网格工具包,构建了基于网格的并行模拟系统。

智能电网中大规模储能技术研究

大规模储能系统是智能电网建设的关键一环,被称为电力成产中发电、输电、变电、配电和用电之外的“第六环节”。本文结合智能电网发展需求,简要介绍了各种储能系统发展现状,重点分析了构建大规模储能系统的必要性及其发展趋势,最后结合项目组调研情况,对当前储能技术发展提出了建设性意见。

船舶折边肘板建模与有限元划分的设计与实现

肘板是船舶结构及其它钢结构中常用的连接构件,折边肘板经常用于船舶主构件的折边对接中。为了提高折边肘板建模的效率,设计折边肘板参数化三维实体造型过程;根据造型过程,探讨肘板轮廓参数化生成及折边信息存储方法;给出坐标转换及折边旋转算法;研究面向对象与有限元方法;并导入MSC.Patran进行网格划分,实现CAD模型到有限元分析模型的转化;给出PDM的集成;以AutoCAD为开发平台,VS.Net为编程环境,ObjectARX为开发工具,实现了面向对象的折边肘板参数化实体造型。

如何提高板料成形数值模拟分析的精度

如何使用CAE软件对板料成形进行准确模拟,是企业和学术界一直关注和研究的问题,结合实际生产,在大量的实验数据基础上,提出了提高数值模拟计算精度的几个方法和建议。

基于网格的汽车耐撞性数值分析系统及其应用

基于网格技术以及数值分析理论,分析了网格应用中间件以及具有4层结构的汽车耐撞性数值分析网格体系结构,结合耐撞性理论,提出了汽车耐撞性协同仿真和分布式耐撞性数据挖掘方法,实现了汽车耐撞性协同仿真应用系统与汽车耐撞性数据挖掘应用系统的融合.同时,结合应用实例,将所提出的方法及系统应用于汽车协同仿真及耐撞性数据挖掘活动中,取得了良好的效果.

节流阀流量特性曲线求解方法

建立了节流阀整体有限元数字模型,分析了节流阀的流量特性,进行了不同开度下的流场网格划分及边界条件施加和求解,绘制了流量特性曲线,形成了关于节流阀流量特性求解的一般方法。

基于HyperWorks整车网格前处理仿真自动化研究

针对企业在汽车整车建模、前处理过程中需处理大量数据重复操作多,所需工时占CAE分析比重大等问题,依托Hyper works软件提供的二次开发接口平台.应用TK/TCL程序设计语言及相关工具开发整车网格批处理及相应的前处理嵌套程序,提高CAE分析的工作效率.应用到多个车型的网格建模与前处理,工作效率提高了70%-80%,验证了嵌套程序的可靠性及稳定性,缩短了企业设计产品开发周期,对企业其它平台开发具有一定指导意义.