HOOD方法与形式化技术的集成研究

ＨＯＯＤ是由欧洲ＥＳＡ公司开发的一种面向对象软件结构设计方法，它使用图形、结构化英语和Ａｄａ伪码来描述系统的设计规约。本文首先概述了ＨＯＯＤ方法的基本概念和对它进行的改进，然后提出了一种集成ＨＯＯＤ和形式化技术的方法，借助该方法可以获得更为严格的软件设计规约，最后简要介绍了其机器支撑系统。

中频炉烟气吸尘风罩的设计与优化

电解铝行业炭素系统中频炉分布广泛,随着国家对环保排放管控要求的不断提高,中频炉烟气收尘系统达标排放尤为重要。本文介绍了中频炉烟气收尘概况、吸尘风罩工作原理,除尘器与吸尘风罩的关系、吸尘风罩的平均风速等,重点阐述了本公司中频炉吸尘风罩的现状、优化设计过程及效果验证。为中频炉收尘装置的烟气治理提供了宝贵经验,可供相关行业和企业借鉴和推广。

铝合金机罩材料及包边设计要求

本文阐述了铝合金机罩的材料种类、延伸率、时效性要求,翻边性能、包边类型及设计参数。铝合金机罩方案与原钢制机罩相比,具有轻量化优势,降低整车质心,提升行驶稳定性及更好的行人保护性能。

Technical Analysis and Improvement of the Pedestrian Safety Protection of a Car Hood

The pedestrian protection technology must be used in automotive design if China-made automotives want to compete and grow strong in the world in the future. In this paper, a CAE simulation analysis is made for a domestic sedan car hood to check whether it meet the pedestrian safety protection laws and regulations. Results show that the original car cannot meet the demands of the rules. In order to meet the standards of the pedustrian protection rules, the car hood should undergo structural improvements. Tested again by CAE simulation analysis, the car after a series of improved design can reached the 3-star class EuroNCAP（ Euro New Car Assessment Program）standard of the car pedestrian safety protection laws and regulations.

碳纤维复合材料引擎盖的轻量化设计

以汽车碳纤维复合材料引擎盖为研究对象,采用碳纤维复合材料为研究材料,以层合板理论为力学数值模拟CAE设计基础,利用ABAQUS软件对单层级试样准静态拉伸试验和典型U形梁结构准静态三点弯试验进行仿真,然后进行了台架模态和抗凹刚度测试。采用概念设计、材料性能试验和工艺设计多阶段联合优化设计的方法,最终在满足各种力学性能和制造工艺要求的前提下,实现碳纤维复合材料引擎盖的轻量化设计。

除尘器吸尘罩热流道注射模设计

结合某除尘器吸尘罩塑件复杂圆柱壳体上附加设置有复杂弯管局部特征的结构特点,设计了一副两板式热流道模具用于该塑件的自动化注塑成型。模腔布局1模2腔。模具中,解决塑件自动脱模的主要办法有两个,一个是使用卧式哈夫滑块脱模布局来简化塑件整体脱模的机构设计难度;另一个是创新性地设计了一个在竖直面上布置的油缸驱动弯管抽芯机构,该机构中,将劣弧弯管型芯布置在一竖直平面内,弯管型芯通过其上的半径摆臂绕弯管型芯中心线轴心转动,并由一中心杆伸出方向与模具顶针顶出方向相同的油缸提供驱动力进行驱动。采用该设计方法后,塑件复杂圆柱壳体内、外壁的脱模使用4个油缸驱动型侧滑块抽芯机构即实现了其自动脱模功能,塑件复杂弯管局部特征由竖直面上布置的油缸驱动弯管抽芯机构实现了其自动脱模功能。在使用油缸驱动滑块进行抽芯,模具机构设计得到简化,相应模具结构也简化为两板模模具,能充分利用热流道嘴充填模腔的优势,使塑件的成型品质得到有效保障。模具整体结构构思巧妙,机构设计合理、动作可靠,能有效地节省模具制造成本,可作为同类塑件模具设计做参考。

基于用户行为轨迹的厨房油烟机交互设计

目前厨电设计仅关注产品本身要素,并未考虑用户与产品交互需求,导致产品与用户契合度不够。文章从产品与用户交互角度出发,以油烟机为研究对象,观察用户使用油烟机行为轨迹,通过探究各行为轨迹与产品交互的关键点,结合产品本身特性获取用户需求,构建相应的设计策略。以期进一步优化用户使用体验,同时为厨房其他家电产品设计提供参考。

应用拓扑优化方法的发动机罩板结构轻量化研究

以某型车的发动机罩板作为研究对象,以拓扑优化方法作为指导,设计三种不同方案对罩板结构进行拓扑优化,并通过有限元模拟计算进行力学性能分析,比较并评价三种方案,总结并得出最优罩板结构优化方案,减轻罩板重量,改善罩板的实际力学性能,对于其他汽车部件结构轻量化设计具有较大的指导和借鉴意义。

CFD在曝气沉砂池集气罩通风设计中的应用

在现代大型封闭构筑物中,为获得理想和有效的内部空气环境,解决好由机械通风产生的气流形态与构筑物几何边界参数之间的关系十分重要。计算流体动力学(CFD)是解决该问题的一种有效手段。采用标准k-ε双方程湍流模型对曝气沉砂池集气罩内的三维湍气流进行了数值模拟,研究了进风口形式、位置、尺寸以及排风口位置等几何边界参数对速度场的影响。结果表明,排风口位置对罩内速度场的影响不明显,当采用条缝式全周长进风口形式时,罩内工作区的气流形态和均匀性最佳。此外,增加排风量可明显提高集气罩内的流速。

基于FLUENT的高效铣床除尘系统吸风罩优化设计

在卧式铣床上配置除尘系统对干铣削产生的粉尘进行控制与处理,为了提高除尘系统吸风罩对粉尘的吸附能力,基于FLUENT软件对铣刀铣削时的气流速度场进行数值模拟,根据气流速度矢量的分布情况并结合吸风罩的设计原理,设计出3种不同扩散角的吸风罩;对3种吸风罩所产生抽吸气流的速度场进行对比分析,结果表明当吸风罩扩散角为60°时,罩内气流速度分布比较均匀,气流能够较好地充满罩内空间,且气流从连接管口至罩口的速度衰减量较小,有利于提高吸风罩的吸尘效果。

基于CATIA的轿车引擎盖逆向设计与质量评价

阐述了产品逆向设计的概念及流程,并详细探讨了逆向设计中的数据采集、数据处理和模型重构这3个主要环节。针对轿车引擎盖的结构特点,介绍了CATIA V5在轿车引擎盖逆向设计中的具体应用方法与技巧。最后结合A级曲面的定义与评价标准,应用多种曲面质量分析方法对轿车引擎盖的曲面质量进行了评价。结果表明该轿车引擎盖的主曲面达到了A级曲面的各项要求,进而可为后续的轿车引擎盖冲压成型提供可靠的理论依据。

汽轮机低压排汽缸结构优化设计分析系统及其应用

简要介绍了汽轮机低压排汽缸结构优化设计分析系统的构成和相应的结构优化设计数值试验及分析研究。结果表明该系统能够较快、较省地实现排汽缸的结构设计，得到了较理想的优化设计结果，且为排汽缸的设计研究开辟了一条新的途径，具有良好的工程应用前景。此外，还利用该系统探讨了两种排汽缸导流结构对排汽缸气动性能的改进作用。

非轴对称涡轮排气蜗壳优化设计

为了改善涡轮排气蜗壳的气动性能,通过搭建NUCEMCA和Isight的集成优化平台,探索了一种多变量的优化方法,即对蜗壳参数化后,用优化的拉丁方试验设计获得空间均匀分布的试验样本,通过数值模拟求出各样本点性能参数,建立径向基神经网络代理模型(RBF),再运用自适应模拟退火算法(ASA)和直接搜索法(Hooke-Jeeves)得到最终的优化设计参数组合。结果表明,在不提高涡轮出口静压的前提下,在设计工况,优化后的蜗壳总压损失系数在原始蜗壳的基础上降低了9.82%,静压恢复系数最高提高了12.2%,出口速度分布也更加均匀,表明了优化系统的有效性。

基于仿真分析的抽油烟机优化设计

对抽油烟机进行优化设计,提高抽油烟机的排烟效率,是抽油烟机设计的主要任务。传统的抽油烟机优化设计方法采用加工实物进行实验的方式分析抽油烟机的性能,能分析的对象数目有限,优化后抽油烟提高机排烟效率有限。为了在设计初期对抽油烟机外型设计进行分析评估,结合数值仿真进行优化设计,可以提高抽油烟机的效率,更好地改进抽油烟机的排油烟性能。优化设计分析方法的应用,可以减少设计成本,缩短产品研发周期,具有很好的推广价值。

有利于行人保护的非对称式发动机罩盖的设计

轿车—行人碰撞中,发动机罩盖是造成行人头部伤害的主要来源。该文进行了6组轿车—儿童行人头型冲击器冲击试验,建立了相应的冲击试验有限元模型(FEM),并完成了模型标定。通过FEM仿真,分析了5种不同内板肋板结构的发动机内罩板吸能特性;并根据某款发动机舱布置,设计了一种非对称式发动机罩盖内罩板;进行了有限元模型验证。结果显示:优化设计后,罩盖的多个冲击点的头部伤害标准HIC值降至1300以下,部分冲击点降至1000以下。因而,明显提升了该种发动机罩盖对行人头部保护。

厨房内吸油烟机射流气幕的参数化研究

针对带有射流气幕和整流板的家用吸油烟机,采用正交试验方法,分别研究了射流速度、射流角度、射流孔宽度、整流板面积和吸油烟机风量对吸油烟机性能及其厨房内环境的影响,最终获得了能够有效控制油烟和热空气逃逸的吸油烟机气幕设计参数。结果表明:吸油烟机风量对厨房内油烟浓度和温度有重要的影响,当吸油烟机风量为10.5m3/min、整流板面积为0.22m2、射流速度为1.5m/s、射流角度为-5°、射流孔宽度为4mm时,厨房内人体舒适度最佳。

基于TRIZ冲突解决理论的抽油烟机创新设计

基于TRIZ冲突解决理论提出一种抽油烟机新方案,解决了抽油烟机的清洗难题。分析了抽油烟机存在的问题及问题产生的原因,确立技术矛盾后运用TRIZ中的矛盾矩阵和发明原理提出解决问题的思路及设计方案,再通过试验验证设计方案的可行性,提出了侧置动力部件及优化压缩空腔结构设计的解决方案。

汽轮机低压排汽缸的数值优化设计

采用UG的Open/Grip语言对某汽轮机组低压排汽缸1∶10模型进行了参数化建模,并结合iSight优化软件和三维粘性流体计算软件CFX,采用试验设计、梯形搜索式优化算法及相应面近似模型的组合优化策略对某型号汽轮机低压缸排汽缸模型的几何形状进行了优化设计.结果表明:优化后排汽缸的平均静压恢复系数从优化前的-0.32提高到-0.06;同时,优化设计降低了出口汽流的不均匀系数,减少了气流不均匀分布对凝汽器换热效率的影响.

低压排汽缸气动优化设计

结合三阶贝齐尔曲线参数化方法、静压恢复系数评价方法、拉丁立方试验设计、三阶响应面近似模型及Hooke-Jeeves直接搜索算法的组合优化策略,基于iSight优化软件平台,建立了排汽缸外导流环优化设计系统。以静压恢复系数最大为目标完成了单独排汽缸优化设计,采用数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程的方法验证了耦合低压末级和排汽缸结构的排汽缸优化设计系统的有效性。结果表明,基于优化设计系统进行的优化设计,使得排汽缸静压恢复系数相对于初始排汽缸提高了61.1%,排汽缸蜗壳内的静压损失明显减小,从而验证了排汽缸优化设计的有效性和耦合低压末级对排汽缸气动性能分析的必要性。

一种层次化面向对象设计方法

面向对象系统平坦式的体系设计结构，以及它本身对实时、并发和分布等特征的支持的欠缺，使它在相关领域的应用受到了一定的限制．层次化面向对象设计方法（ＨＯＯＤ）是针对实时嵌入式系统设计而定制的在ＯＯＤ的基础上引入了层次化的思想，并把对实时、并发和分布等特性的支持无缝地集成在一起，使之更适合实时嵌入式系统的设计．