高速列车通过不同隧道衬砌结构时气动效应特性研究

为研究隧道衬砌结构上的气动压力时空特征和不同影响因素下气动效应的变化规律,基于滑移网格技术、有限体积法理论以及非定常、黏性、可压缩性N-S方程和RNG湍流方程,建立精细化的隧道-列车流固耦合数值计算模型,通过动模型试验验证数值计算的合理性。研究表明:1)全过程压力云图和流场云图可清晰地揭示出气动压力波的传播过程及特性;2)基于列车长度修正了最大压缩波的既有经验公式,提出列车摩阻因数为2.255 Pa/m;3)拟合出了不同隧道衬砌结构下压力峰峰值衰减率与循环周期数的关系式,为后期分析气动荷载对衬砌结构的疲劳损伤奠定了理论基础;4)揭示出列车尾部完全驶出隧道后或长隧道中管片结构上的气动压力峰值相较于模筑衬砌隧道中的气动压力峰值衰减更快,盾构隧道出口外20 m和50 m处的微气压波幅值相较于模筑衬砌隧道降低1.53%~5.5%。

基于响应曲面的卡盖双浇口工艺参数优化与模具设计

车用电源卡盖结构复杂与多加强筋的结构特征,在其注塑成型过程可能会阻碍了材料的流动诱发熔接线、翘曲变形等问题,影响产品的表面质量和结构强度。因此,本文将理论算法与有限元仿真相结合开展卡盖制品注塑成型工艺优化与模具设计研究。研究结果如下:首先,根据产品特征确定了点浇口及位置,进而结合Moldflow开展单浇口和双浇口的对比分析并确定了双浇口;其次,以熔接线长度为优化目标,建立响应曲面法实验方案并开展仿真分析;然后,利用最小二乘法、方差分析、回归分析等,确定了以熔接线为优化目标的最优工艺组合,即塑料制品的熔体温度(A)为260℃、模具温度(B)为65℃、注射时间(C)为1.5 s、保压压力(D)70 MPa及保压时间(E)10 s,此时的熔接线最大长度约为5.8 mm,相比于初始分析方案的31.5 mm降低了81.6%;最后,采用UG进行了卡盖的注塑模具设计并进行生产验证,产品填充完整且表面质量良好,为生产提供指导意义。

Moldflow在注塑模浇口优化设计中的应用

针对注塑模具中合理的浇口位置和数目在塑料制品设计中的重要性,以汽车的副仪表板装饰盖零件为例,借助模拟分析软件Moldflow对其浇口位置及数目进行计算机模拟分析。通过对单浇口和双浇口的对比,综合分析各种因素对注塑成型的影响,确定最佳浇口位置和浇口数目,优化模具浇口设计,并具有显著的经济效益。

基于Moldflow的开关面板支架浇口优化设计

注射模具设计中合理的浇口位置和数量十分重要,以开关面板支架为例,借助Moldflow软件对其浇口的数量和位置进行模拟分析。通过3种方案流动分析的比较,预测可能出现气穴、熔接痕的位置,从而优化浇口数量和位置、缩短模具设计制造和产品研发周期。

基于Moldflow二次开发技术的注射成型工艺方案优选和缺陷评估

基于Moldflow二次开发技术开发出注射成型工艺方案优选分析器和熔接线综合预测器,可以根据目标值对用户提供的多组工艺参数组合进行优选,并可以评估最优工艺条件下的熔接线风险,不但提高了效率,而且使工艺优化更有针对性和实用性。

带有神经网络干扰观测器的视线角约束制导

针对具有终端视线(line-of-sight, LOS)角约束的机动目标拦截问题,提出一种基于径向基函数(radial basis function, RBF)神经网络干扰观测器的LOS角约束制导方法。首先,考虑目标机动过程中加速度信息无法获取的情况,给出了一种基于RBF神经网络的干扰观测器,实现了对目标机动的高精度估计;其次,充分考虑终端角度约束,结合超螺旋算法思想,通过幂次项的引入设计了一种改进的滑模制导律,从而有效提升了有限过载情况下的制导精度;在此基础上,通过Lyapunov定理对算法的收敛性和稳定性分别进行了证明;最后,通过仿真验证对比了3种不同方法在4种拦截场景下的制导性能,同时针对所提方法进行了蒙特卡罗打靶仿真,仿真结果表明所给出的LOS角约束制导律对机动目标拦截精度高、鲁棒性强。

基于Moldflow的复杂塑件模具优化设计

设计了一套泵体上盖塑料模具,针对泵体上盖零件的成型工艺及产品性能,应用Pro/E和Moldflow进行模拟分析,发现塑件存在的主要缺陷:最大剪切速率和剪切应力过大、气穴、熔接线、收缩率和塑件温度分布不均等。针对缺陷,对塑件结构、浇注系统、冷却系统进行了优化,得到合理的结果。这种方法可最大限度地消除产品设计、模具设计及产品生产中的不足,降低了生产成本,缩短了产品开发周期。

基于Moldflow的玩具汽车上盖成型工艺分析

针对玩具汽车上盖这一塑件,运用Moldflow 6.1软件进行了最佳浇口位置的分析。利用最佳浇口位置的分析结果,给出了初步设计方案及相应的注塑成型模拟过程,通过对计算结果的分析,发现了成型过程中存在欠注和熔接痕分布不合理的缺陷。经过对浇口位置的改进和模具方案的改变后,基本解决了这一问题,对实际生产具有很好的指导意义和参考价值,能够降低试模成本、提高设计效率。

一种涡轮盘榫槽的组合加工刀具设计研究

汽轮机涡轮盘连接叶片的位置通常采用榫槽结构。针对小型燕尾型榫槽,目前常采用一种成型刀具一次加工成型,导致被加工零件精度低、表面粗糙度差且刀具成本高。为解决目前制造工艺的局限性,提出了一种组合刀具设计思路。首先,根据燕尾槽型榫槽的结构特点,设计出4把刀的刀具型线和尺寸参数,通过UG等建模软件建立模型,利用ANSYS软件进行有限元分析;然后,制定组合刀具的制造工艺方案,通过NUMROTO刀具编程软件进行路径规划和程序编制;最后在SAACKE五轴工具磨床上磨削加工出合格的组合刀具。通过仿真及实际切削试验验证了该方案切实可行,相较于传统加工方法,有着加工精度高、表面粗糙度低、切削热低且成本低等优点。

Moldflow分析结果辅助评价系统

工艺条件是影响注射成型制品质量的重要因素,采用CAE模拟软件进行注射成型的工艺优化不但能降低成本,提高效率,而且能提高注射制品的质量。本文采用ActiveX技术和可视化编程工具VB,实现对Moldflow的二次开发,通过建立一个Moldflow分析结果辅助评价系统来帮助用户按照一定的标准来评价Moldflow分析结果,并对制品缺陷的风险进行评价,对用户使用Moldflow将会有一定的帮助。本文最后通过实例演示表明,使用本系统不但能够有针对性的分析Moldflow结果,而且还能够提高设计效率,为进一步优化提供参考。

静压造型线扎吹气眼孔作业的自动化改进方案

为解决静压造型线上型人工扎吹气眼孔作业工作量大、效率低且存在人为因素导致的作业缺陷等问题,提出了自动化改进方案。该方案包括扎吹机器人替代人工操作、视觉系统检测气眼孔并引导机器人作业、定位系统确保砂箱准确定位、电气控制系统协调整个系统作业,并引入安防系统保障维护人员安全。在国内某知名铸造企业造型线上的测试结果证明:自动化系统显著提高了生产的规范性和生产效率,满足生产节拍85箱/h的工艺要求,同时有效规避了人为因素带来的作业缺陷。

FORAN软件总体模块在渔船设计中的应用

采用先进的船舶CAD/CAM软件辅助船舶设计建造是造船行业的发展趋势。FORAN是一款优秀的造船3D软件,以1艘39.8米拖网渔船设计为例,应用FROAN软件总体模块进行三维船壳建模、三维舱室布置以及静水力计算、稳性横截曲线计算、完整稳性计算等,将其应用到专业课程实践教学中,能够提高学生的船舶专业能力和岗位工作实践技能,进而提升教学成效。

纤维增强注塑熔接线强度预测模型与实验研究

熔接线是影响注塑制品强度的关键因素之一,而目前以汇合角预测熔接线强度的力学模型并没有体现注塑工艺的影响。为了科学定量地认识熔接线区域强度的变化规律,准确预测熔接线力学性能,首先对带扇形孔的制品进行注塑模拟分析,研究了注塑温度、注射速率以及保压压力对熔接线汇合角的影响,结果显示注塑温度、保压压力不是通过改变熔体前沿汇合角来影响熔接线强度。基于此,为全面体现注塑工艺、汇合角对熔接线强度的影响,在现有模型基础上通过引入注塑工艺影响因子重新构造了体现注塑工艺、汇合角对熔接线区域强度影响的预测模型。设计并制造了用于成型扇形孔制品的注射模具,开展了不同工艺条件下30%长玻纤增强聚丙烯扇形孔制品注塑实验,根据实验结果推导出了体现注塑温度和保压压力影响的注塑工艺影响因子数学表达式,利用实验数据拟合确定了模型中的相关参数,并对模型进行了回归分析。结果表明,新构建的强度预测模型可以准确计算不同注塑温度、保压压力下熔接线不同位置的强度。

基于Moldflow流动模拟的电源按键困气缺陷改善

选取电视机电源按键为研究对象,针对其表面困气现象,利用Moldflow软件模拟塑料熔体流动的过程,分析熔体流动过程中困气产生的原因和区域,设计并改进该套模具的浇注系统,解决按键表面困气缺陷,实现了模具的改进和产品的顺利生产。

直流电场下保护渣对氧化锆—碳耐火材料的侵蚀

采用旋转搅拌法,在外加直流电场作用下进行了结晶器保护渣与水口渣线氧化锆—碳耐火材料的侵蚀试验,并研究直流电压(0、5、10 V)对保护渣与水口渣线材料界面行为的影响。结果表明,随着外加电压的增大,保护渣在水口耐火材料表面的附着量逐渐增加,保护渣的附着厚度在0、5、10 V时分别为2、3、7 mm。微观结构表明保护渣与水口材料界面存在的电场可以显著改变固—液两相间的润湿性,从而为熔渣向水口扩散、传质和渗透行为提供良好的动力学条件,且大电压下(10 V)的电场作用会加剧保护渣对材料的侵蚀。

浅谈基于造型线的故障智能报警系统

工厂生产过程中设备出现故障是不可避免的,为了第一时间解决问题,智能报警系统将是一个很好的解决方法。从报警信息位置精确定位、报警信息智能文字提示、报警信息智能语音播报、设备停机时间统计、报警数据报表存储与导出以及报警数据信息MES系统的上传共6个方面介绍该系统。此项系统实现了预警及出现报警后的处理方法,对已出现的报警统计及MES系统上传,方便维修及技术人员对出现的问题全面复盘,有利于车间设备的管理和维护。

造型线机器人型腔喷涂自动化系统的介绍

针对人工喷涂存在的轨迹误差大、安全性低、涂料浪费严重导致成本升高的问题,提出了基于工业机器人的造型线型腔自动化喷涂系统方案。方案的自动化喷涂系统主要由工业机器人系统、自动化喷涂系统、以及其他配套设施组成,由工业机器人与配套系统代替人工进行喷涂作业。以某造型车间为实施场景,在实际生产测试中表明,方案显著提升了生产效率与生产规范性,满足生产节拍要求(40 s/个),同时避免了人工作业中人为因素带来的作业缺陷、安全隐患与原料浪费问题。

注射模CAE分析软件Z-MOLD的开发及应用

对注塑模CAE软件Z -MOLD的结构、功能设计、运行模式作了详细描述 .结合实际 ,着重论述利用注塑模CAE技术在计算机上快速模拟制品的熔接线和气穴位置 ,并根据产品的要求和模具设计准则 。

重型商用车平衡轴支架铁型覆砂铸造工艺设计与优化

以某重型商用车平衡轴支架为研究对象,根据平衡轴支架的结构特点与质量要求,初步设计了平衡轴支架的铁型覆砂铸造工艺方案并进行样件试制。样件剖切结果发现在平衡轴根部厚大区域出现了较为严重的缩孔缩松缺陷。利用AnyCasting软件对平衡轴支架铸件的充型与凝固过程进行模拟仿真,仿真结果预测的铸件缩孔缩松位置与实际情况相一致。基于平衡轴支架充型与凝固过程及铸件缺陷产生原因的分析,对初始铸造工艺方案进行优化。优化后的仿真结果显示平衡轴支架铸件的缩孔缩松缺陷已基本消除。根据优化后的铸造工艺方案再次进行样件试制,样件剖切结果表明原平衡轴根部厚大区域的缩孔缩松缺陷已完全消除,平衡轴支架铸件内部质量满足要求。

基于MoldFlow软件面板流动方案对比分析

以面板3种流动方案分析为例简要介绍了MPI的作用,通过应用MPI软件对3种MPI流动方案进行变形与熔接痕分析,最终得到了一套切实可行的方案,充分展现了MoldFlow技术在浇注系统设计和注射模具开发过程中所起到的突出作用。