基于三维精确建模法的螺栓有限元分析

针对螺栓有限元分析建模困难和不完整螺纹造成计算精度不高的问题,分别采用三维螺旋模型和三维轴对称简化模型进行有限元计算,分别比较分析了对应各圈螺纹沿外轮廓方向的应力分布和螺纹牙根部最大等效应力。结果表明,两种模型均可较精确地计算出螺栓螺纹上各节点的应力,但三维螺旋模型法建模较困难、计算成本较高,三维轴对称简化模型法的计算结果能较好地反映螺栓的轴向力学特性,研究结果为改进螺栓连接受力状况和结构优化设计提供了理论依据。

三维螺旋楼梯的自动建模

螺旋楼梯由于其结构比较复杂,所以手工建模难度大,方法不易掌握。本文介绍一种采用化整为零的方法,将复杂的螺旋楼梯分解成梯段和栏杆,而梯段又可分解成阶梯形踏步、梯段底面、梯段侧面;栏杆的圆螺旋管扶手可分解成两半圆螺旋管,使得能够用AutoLISP编程绘制确定楼梯底面和侧面范围的螺旋线和锯齿线,从而用"边界曲面"和"直纹曲面"创建梯段底面、侧面和扶手的三维表面模型,通过阵列和移动创建梯段的踏步和栏杆。

适用于模具法加工的弧齿锥齿轮精确建模

精确建立弧齿锥齿轮的三维模型,对弧齿锥齿轮的模具法加工具有重要的意义,如精锻成形、注塑成形、粉末冶金烧结成形等。建立机床加工坐标系,利用局部综合法设计齿轮副的加工参数,利用TCA/LTCA技术对加工参数进行验证。通过铣刀盘的锥面方程以及机床加工参数推导齿面方程,结合齿面的边界条件,得到齿面所在曲面上的关键数据点。利用三维造型软件,首先创建齿面曲面片,进而完成弧齿锥齿轮的三维造型。以一对弧齿锥齿轮为例,介绍了以上过程。

基于螺旋CT的人体颅脑三维有限元模型构建

阐述了基于螺旋CT图像构建颅脑三维有限元模型的过程。首先,对人体颅脑进行CT断层扫描,然后采用 CT图像三维重建软件和CAD软件构建轮廓线,用有限元软件ANSYS划分网格,构建了颅脑三维有限元模型,并对该模型进行了验证。此模型包括大脑左右半球、小脑、脑干、大脑镰、小脑幕,是完全真实的人体颅脑三维有限元模型。本模型以精确CT数据为依据,为宇航、交通事故、司法鉴定、创伤判断和临床治疗等提供了可用的颅脑有限元模型。

基于三螺旋模型的山东半岛蓝色经济区蓝色农业产业集群发展研究

分析了山东半岛蓝色经济区蓝色农业发展的现状及存在的问题,对三螺旋模型的互动机理围绕区域创新系统的构建进行了深入探讨,应用"大学-产业-政府"三方良好的互动关系,对蓝色经济区蓝色农业产业集群的创新体系进行设计,提出从蓝色经济区整体出发进行布局,沿海各市错位发展,避免区内过度竞争;建立科研共享机制,整合利用区内创新资源;逐步转变政府职能,实现市场机制主导的集群发展。

新工科建设背景下计算机专业深化产教融合路径探索与实践

随着新一轮的科技革命和产业升级,人工智能、大数据、物联网等新兴技术成为全球数字化浪潮中的核心驱动力。为进一步深化工程人才培养改革,推动工科专业的改革创新,高校新工科建设势在必行。论文以“政府—企业—高校”三螺旋模型为理论基础,结合新工科建设对计算机专业人才培养的要求及目前存在的问题,积极探索实践新工科建设背景下高职院校计算机专业产教融合,校企协同育人的新路径。

一种新型螺旋内槽管的气液固三相流数值模拟研究

针对一种新型螺旋内槽管,采用先进的计算流体力学(CFD)数值模拟方法,对管内的气(天然气)-液(水)-固(水合物)三相流流动特性进行了模拟研究。模型采用欧拉-欧拉-欧拉三流体模型结合颗粒动力学的理论,考察了不同的表观速度(0.3 m/s,0.5 m/s,0.7 m/s),水合物粒径(500μm,750μm,1000μm),气泡大小(10μm,100μm,1000μm),螺距(400mm,800mm),螺纹头数(12,20)及螺纹旋向对于管内三相流动特性的影响。通过数值计算,由于气液固三相间的密度差,在螺旋内槽的作用下,水合物和天然气在管中心位置聚集,同时管壁处的含量减小。流体表观流速和气泡越大,壁面处的水合物和天然气的体积分数越小;由于天然气的密度小于水合物和水的密度,天然气更多集中在管中心,越靠近管壁含量越少;颗粒的粒径越大,壁面处的水合物含量越少,而对于天然气的分布则影响不大;螺距越小,螺纹头数越多,螺旋流强度越大,气液固三相分离效果越好,壁面处的水合物和天然气的含量越小;同时,螺纹旋向的改变对于三相的分离效果影响较小。

基于改进的三螺旋模型的农业科技创新体系研究

在分析目前我国农业科技创新体系的现状的基础上,指出该体系存在典型的各个环节脱节的问题。三螺旋模型中的三方互动良性循环机理给出解决农业科技创新"产生—传播—扩散—转化—产生"过程中链条断裂问题的新思路,通过对该模型进行改进,得出农业科技创新体系的三螺旋模型,基于此模型提出发展农业科技创新体系的新思路和具体措施。

立铣刀三维建模新方法

为解决立铣刀螺旋槽曲面的精确建模问题,提出了立铣刀端截形的数学模型,可根据立铣刀基本参数,自动计算端截形参数。通过啮合原理的分析,采用VB编制了砂轮廓形设计程序,能自动完成砂轮廓形的复杂计算。基于SolidWorks软件,应用实体扫描切除技术,实现了立铣刀的仿真建模。该方法可提高设计效率与精度,与实际加工过程相符,具有工程应用价值。

科技创新型城市评价模型及其实证研究

科技创新型城市是科技资源高度聚集于城市空间的一种城市发展形态,是城市发展科技化和高级化的产物。然而,目前对科技创新型城市评价分析还缺乏较为有效的理论和方法。文章基于导向性、系统性、重要性、可操作性等基本原则,构建科技创新型城市评价指标体系;引入灰关联分析法,建立基于全排列多边灰关联图示指标法的科技创新型城市评价模型。并应用该模型对南京2009~2013年间科技创新水平进行评价。研究结果表明南京2009~2013年间呈现单调增长态势,从0.7419增长到0.9653,增长幅度为30.12%,科技创新城市发展势头良好,但仍存在一些问题。针对该问题,构建三螺旋交互科技创新模式,以期为政府制定城市发展战略提供决策依据。

双吸三元扭曲叶片离心泵的造型

双吸三元扭曲叶片离心泵具有叶片形状复杂与多流道等特征,其三维造型涉及问题较多,在泵的三维造型中具有普遍性。为此,以GAMBIT软件为设计平台,结合一个具体的双吸离心泵的造型实例,介绍了双吸离心泵扭曲叶片叶轮和螺旋形蜗壳等部件三维造型的方法,并给出了创建实体模型的详细步骤及三维模型图;此外,还简要说明了在Gambit软件中建模需要注意的问题。

基于Solidworks的弧齿锥齿轮齿面三维精确建模

弧齿锥齿轮的三维建模是用ANSYS对齿轮副进行分析的基础。根据弧齿锥齿轮加工原理和齿轮啮合原理得到齿面方程,用Matlab编程计算出齿面点坐标,将坐标导入到Solidworks中,生成空间曲线,将曲线转化为实体模型,完成弧齿锥齿轮的三维建模。

三峡电站机组蜗壳直埋方案仿真模型试验研究

三峡电站机组蜗壳HD(H表示水头,D表示蜗壳直径)值高,外围混凝土相对较薄,结构受力条件复杂。其埋设方式关系到机组的安全稳定运行。试验针对右岸电站15#机蜗壳直埋方案,运用仿真模型试验技术,采用1∶12几何比尺制作钢筋混凝土整体模型。试验研究了在主要荷载作用下,结构的应力、应变和裂缝开裂状况,以及重复荷载对结构应力和裂缝开展的影响。并通过超载试验研究了混凝土裂缝的扩展规律和结构的承载能力。试验研究证实此直埋方案是可行的,结构是稳定的。

双圆弧弧齿锥齿轮的精确建模及其弯曲强度的有限元分析

利用切齿啮合过程中得到的实际包络的双圆弧弧齿锥齿轮齿面方程,通过三维CAD软件绘制了双圆弧弧齿锥齿轮的实际加工齿面,进而通过此曲面得到了实际加工后的双圆弧弧齿锥齿轮轮齿的三维实体模型。利用CAD软件与有限元分析软件的接口,将所建立轮齿的实体模型导入有限元分析软件,对其进行网格划分。最后对得到的有限元模型施加三组载荷,进行了双圆弧弧齿锥齿轮齿根弯曲应力的有限元分析计算。

上颌腭骨三维有限元模型的建立

目的建立腭骨三维有限元模型,为进一步研究腭部种植支抗进行上颌扩大的可行性及其与牙支抗的对比研究建立数学模型基础。方法采用螺旋CT断层扫描成年人上颌骨,计算机图像处理和转录技术,自编程序和ANSYS软件相结合,将CT扫描图像转换为可用于有限元建模的数值图像。结果建立了上颌腭骨、部分颧弓根部的三维有限元模型。结论借助螺旋CT扫描技术和ANSYS有限元分析软件,建立上颌腭骨的有限元模型是切实可行的。该模型为上颌腭部种植支抗的生物力学研究提供了一个平台。

螺旋锥齿轮逆向造型研究

针对螺旋锥齿轮逆向造型进行研究,首先对螺旋锥齿轮进行数据采集,其次对扫描的点云数据进行处理,包括点云对齐、点云分割、点云光顺和点云简化,然后根据处理后的点云数据进行螺旋锥齿轮三维模型重构,最后对重构的三维模型进行误差分析,发现造型过程中的不足之处,以提高造型的准确度。逆向造型弥补了螺旋锥齿轮传统加工方法的不足,可以缩短产品的开发周期,降低生产成本,使企业能更好地适应单件、小批量的生产要求。

搅拌筒斜圆锥对数螺旋叶片三维数学模型的建立

搅拌筒主要由拌筒和螺旋叶片构成。根据优化设计理论建立拌筒结构优化模型,对拌筒尺寸进行优化;同时根据搅拌机理和搅拌特点,建立斜圆锥对数螺旋叶片的三维数学模型,为后续进行搅拌筒参数化的组件开发打下基础。

成人颅面复合体三维有限元模型的建立

目的建立成人颅面复合体三维有限元模型,为进一步研究腭部种植支抗进行上颌扩大的可行性及其与牙支抗的对比研究建立数学模型基础。方法采用螺旋CT断层扫描成年人颅面复合体,计算机图像处理和转录技术,自编程序和ANSYS软件相结合建立颅面复合体的三维有限元模型。结果建立了具有良好几何相似性和生物力学相似性的颅面复合体三维有限元模型。结论模型精确地重建了骨密质和骨松质成分,适合用于上颌快速扩大术(RME)的生物力学分析。

半螺旋形吸入室在不同含气率下的速度分析

借助于现在发达的CFD模拟分析软件———STAR-CD对半螺旋泵吸入室做了纯水的三维模拟分析之后,又在不同含气率的情况下,对半螺旋形吸入室的流场进行了三维模拟分析。并从吸入室的速度分布方面进行了分析。

半螺旋形吸入室中含气流体的速度场模拟

用CFD模拟分析软件(STAR-CD)对不同含气率流体在半螺旋形吸入室中的流场进行了三维模拟分析,得出了速度场分布规律。分析认为,流体含气率大于73%时,速度变化比较明显,会造成能量损失;漩涡出现较多且明显处是隔舌部位,设计时要重点考虑。另外,流体入口速度越大,在吸入室内滞留的几率就越小。为设计高效油气混输泵垫定了基础。