平面曲柄摇杆机构的计算机辅助动力学分析

对平面曲柄摇杆机构进行了运动学和动力学分析,并利用MATLAB6.5对其进行了计算机模拟分析,得出了平面曲柄摇杆机构各铰节点动态规律图,对分析机构的稳定性和优化设计具有一定的参考价值。

计算机辅助分析腔内外肺动脉环缩术血流动力学初探

目的利用计算流体力学方法探索肺动脉环缩术(PAB)中腔外环缩术(E-PAB)和腔内环缩术(I-PAB)间血流动力学差异。方法纳入2020年上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心1例需行PAB手术患儿,基于医学影像数据三维建模,利用计算机辅助设计分别行E-PAB和I-PAB虚拟手术,通过计算流体动力学分析比较术后肺动脉血流动力学参数差异。结果与E-PAB相比,I-PAB术后环缩部位附近有更多湍流形成,该处附近压力变化明显,壁面剪切力较高,可达133Pa。I-PAB术后总能量损失(0.18W)远高于E-PAB(0.05W),能量效率32.61%,约为E-PAB的一半。结论E-PAB在控制压力负荷,减轻心脏负担更具优势。不同环缩方式造成肺动脉几何形态差异是导致血流动力学表现不同的主要因素,计算流体动力学结合计算机辅助设计是术前手术规划和术后血流动力学预测的一种新型工具。

基于反应动力学的计算机辅助碳捕集有机胺溶剂设计

碳捕集技术的发展对于实现碳达峰与碳中和意义重大。有机胺作为一种常用的二氧化碳(CO_(2))吸收剂备受关注,然而常用的有机胺溶剂仍存在化学吸收反应动力学较差等问题。该文提出一种集成反应动力学模型与数学规划方法的计算机辅助碳捕集有机胺溶剂设计框架。首先,基于量子化学方法,构建可调控有机胺化学吸收CO_(2)的活化Gibbs自由能的反应动力学模型。其次,利用过渡态初猜结构生成方法,集成反应动力学模型与数学规划方法,自动、反向及优化设计有机胺分子结构,使有机胺分子结构的活化Gibbs自由能最小且满足其他性质要求。最后,通过相互作用区域指示函数验证有机胺设计结果在反应动力学方面的合理性。相比于工业上常用的乙醇胺,该框架设计得到的最优有机胺活化Gibbs自由能降低了10.7%,具有更快的化学吸收反应动力学速率。研究结果验证了设计框架可行有效,有助于碳捕集有机胺的研究。

铜蒸气激光器计算机辅助设计

在已有的各种输出功率、激励条件参数和实际模拟程序基础上 ,对铜蒸气激光器计算机辅助设计进行改进 ,获得了适合于宽广参数条件下的模拟程序及实用曲线组。可在一定的激光输出功率条件下确定器件的激活体积 ;当口径选定后 ,可得铜蒸气激光器对应的电功率输入密度、激励电场。

高校暖通空调专业计算流体动力学教学探讨

计算机和数值模拟技术的发展为工程学科带来了前所未有的契机,也为传统工程设计和研究提供了便利的方法。计算流体动力学（CFD）通过利用数值方法求解流体流动和传热传质的控制方程,在工程学科中具有重要的应用。在暖通空调工程领域里,CFD方法可方便的应用于建筑室内环境设计和优化分析、建筑室外环境评价分析和自然通风、特殊空间内环境的分析和设计、建筑设备内流体流动和传热的分析等,对于解决暖通空调实际问题具有巨大的潜力和优势[1],因此近年来在高校暖通学科中得到了不断的推广。

计算流体动力学(CFD)及其在工程中的应用

1.引言 计算流体动力学(CFD)是在计算机上求解描述流体运动、传热和传质的偏微分方程组,并且对上述现象进行过程模拟。CFD可用来进行流体动力学的基础研究,复杂流动结构的工程设计,了解在燃烧过程中的化学反应,分析实验结果等。

环缩宽度对肺动脉血流动力学影响

目的通过构建不同环缩宽度的肺动脉环缩术(pulmonary artery banding,PAB)模型,探索环缩宽度对肺动脉血流动力学特性改变的影响。方法保持环缩位置及程度一致,利用计算机辅助设计(computer-aided design,CAD)重构术中常用不同环缩宽度(2、3、4、5 mm)三维肺动脉模型,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟分析压力、流线、能量损失、能量效率及肺动脉血流量分配比等,比较不同环缩宽度的PAB模型血流动力学参数。结果肺动脉环缩后压力明显下降,但环缩宽度改变对环缩处压力下降程度的影响并不显著。随着环缩宽度增加,肺动脉能量损失减少,能量效率呈上升趋势,左肺动脉血流量增加,左右肺血流分配比增大,最大可达2.28∶1。结论环缩宽度增加可减少肺动脉能量损失,提高血流能量效率,但会导致左右肺血流分配不平衡。PAB环缩宽度的选择应同时兼顾左右肺血流分配平衡和能量损失。基于CAD和CFD的PAB手术虚拟设计,可为未来个体化PAB环缩宽度选择提供帮助。

基于分子动力学模拟和连续介质模型的自由能计算方法

近些年 ,基于分子动力学模拟和连续介质模型的自由能计算方法受到了越来越多的关注 ,其中MM PBSA就是最具代表性的方法。在MM PBSA中 ,体系的焓变采用分子力学 (MM )的方法计算得到 ;溶剂效应中极性部分对自由能的贡献通过解Poisson Boltzmann(PB)方程的方法计算得到 ;溶液效应中非极性部分对自由能的贡献则通过分子表面积 (SA)计算得到。本文结合我们科研组的工作 ,就近几年MM PBSA方法的最新进展做了较为详细的阐述 ,同时对MM PBSA的发展前景进行了展望。

PDP放电单元工作特性计算机辅助模拟方法的研究

等离子体显示屏技术及产业近年来得到迅速发展 ,也对其计算机辅助设计研究提出了更高的要求。目前PDP放电单元工作特性的CAD研究方法主要有两类 ,流体力学模型法和等效电路模型法。流体力学模型直接模拟放电空间各种微观粒子的产生、移动和中和情况 ,能够仿真出着火电压、放电电流等各类工作特性 ,放电空间形状、使用材料的影响等 ;等效电路模型只考虑放电单元的电气工作特性 ,如放电过程中的电压电流关系等。前者在显示屏基本特性仿真和结构优化方面有较广泛应用 ;后者对显示系统中驱动电路的设计优化有很大帮助。

流体逻辑网络计算机分析与修正

本文对流体逻辑网络计算机分析与修改进行了全面的研究。编写了计算机分析与修改的自动实现程序。此程序用FORTRAN77高级语言编写而成。实用证明,此程序自动化程度高,使用方便,能分析及修改大型的流体逻辑网络,大量节省人力,避免错误,其分析修改结果可达优化状态。具有较大的实用价值。

动力学在航天器中的若干应用

本文简要概述了动力学在航天器设计领域的部分应用情况 ,着重体现了CAE仿真在工程设计中的应用进展。

高速烟支切割支撑装置动力学仿真研究

基于机械系统动力学仿真原理,提出了一种集计算机辅助设计、有限元分析、机构运动仿真于一体的新方法.在ADAMS软件环境下,建立了ADAMS与ANSYS之间的双向数据传输,并对高速卷烟机烟支切割装置虚拟原型系统进行了动力分析,取得了满意的效果.

基于凯恩-休斯顿理论的机构动力学分析

机构动力学分析是机械设计过程中的重要步骤,计算机辅助分析软件的应用使得分析过程更加高效、准确,缩短设计周期,提高设计精度。多体系统动力学是机构动态特性的数值解法。基于凯恩-休斯顿方法,建立了机构动力学模型,并开发了一个功能完备、界面友好的通用机构动力学计算机辅助分析软件,典型算例分析验证了该软件的正确性和可靠性。

高速烟支切割支撑装置动力学仿真研究

基于机械系统动力学仿真原理 ,提出了一种集计算机辅助设计、有限元分析、机构运动仿真于一体的新方法。在ADAMS软件环境下 ,建立了ADAMS与ANSYS之间的双向数据传输 ,并对高速卷烟机烟支切割装置虚拟模型系统进行了动力学分析 。

工程流体力学CAI课件的设计和应用

本文针对《工程流体力学》课程的特点,论述开发工程流体力学CAI课件的必要性和该课件的结构设计、各教学单元设计及实现方法。

矿用机械自锁缓降器动力学分析及试验研究

为了提高矿用重型机械的安全性,设计了提升擒纵式自锁缓降器,对缓降器的可靠性和动力学性能进行了理论分析。利用CAD和UG软件设计了缓降器的三维结构,并用Adams软件进行了动力学性能仿真,分别获得了主传动轴的角速度及碰撞接触力,并对擒纵轮进行了应力分析。最后,对试验样机的工作性能进行了测试。研究结果表明,擒纵式缓降器机械结构在下落过程中不会出现打滑现象,强度和动力特性满足使用要求;通过试验,验证了仿真结果的正确性。研究结果对于缓降器的优化设计具有较好的指导作用。

新型双层自行车停放架动力学分析研究

为了减轻城市环境负担,扩大自行车停放空间利用率,提高人们对自行车停放设施的满意度,设计分析研究了这款新型双侧自行车停放架。利用Solidworks软件设计建模了自行车停放架结构并进行了动力学分析。分析研究结果表明:自行车双层停车架的上层停车槽的结构设计可以满足实际使用所需要的强度需求,能充分利用有限空间,设计合理。研究结果对于自行车停放设施的优化设计具有较好的指导作用。

基于计算机辅助药物设计从中药天然产物库中挖掘儿童神经母细胞瘤靶点极光激酶A抑制剂

目的利用计算机辅助药物设计技术从中药天然产物库中挖掘极光激酶A(Aurora A kinase,AURKA)抑制剂。方法搭建类药性筛选、药动学预测、分子对接、分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟于一体的药物筛选平台,从中药化合物数据库中挖掘AURKA抑制剂并通过MD模拟进行验证。结果采用计算机辅助药物设计方法从Bai-TCM数据库6220种中草药的47696种中药天然化合物中筛选出5种能与AURKA结合的化合物。经MD模拟验证发现Compound X能够在AURKA抑制活性口袋中形成稳定的受体-配体二元复合物,在Compound X存在的情况下,AURKA-MYCN复合物的稳定性明显降低。结论结合多种虚拟筛选技术从中药天然产物数据库发现神经母细胞瘤治疗靶点MYCN的AURKA抑制剂Compound X。

船体曲面几何表达及水动力性能计算的NURBS方法

采用非均匀有理B样条(NURBS)对船体曲面形状进行几何表达,所生成的网格直接用于后续的有关船体水动力性能计算工作中。对Wigley船型的线性兴波阻力和斜航操纵运动的船体,结合近似的Kutta条件作了相应的数值计算,从与试验结果的比较来看,该方法具有较好的工程精度,对船舶及海洋工程领域中的计算机辅助设计(CAD)与计算流体动力学(CFD)之间的相互集成,具有推动与促进作用。