Accu Roll轧管机变形区空间横截面的计算机模拟

介绍了ＡｃｃｕＲｏｌｌ轧管机变形区空间构成及其形态的描述；建立了该变形区三维空间数学模型；运用相似性原理，对该变形区空间任意模截面进行计算机模拟，其效果良好。这一方法应用于工艺及工具设计，具有模拟定量和直观的特点。

机车轴箱轴承冲击故障非平稳振动机理分析

滚动轴承是机车车辆走行部的关键部件,其故障概率较大,振动机理复杂,具有非平稳性,故障诊断困难。为解决该问题,从研究机车轴箱滚动轴承故障发生的机理入手,对冲击故障振动信号加以研究。在实际工况下,着重考虑了载荷和工作转速这两个非线性非平稳性因素,并在此基础上建立了机车滚动轴承冲击故障的数学模型。通过所建立的数学模型,对其进行MATLAB仿真信号分析,同时以某大学轴承故障数据集中的外圈故障为例,开展进一步的MATLAB仿真分析,在一定程度上验证了机理分析和所建立数学模型的正确性。

船舶运动视景仿真系统设计与实现

在研究和设计船舶航行姿态控制系统时,经常应用计算机仿真,并结合其他专用物理效应设备对真实或假想的系统进行实验。该文结合山东省船舶控制工程与智能系统工程技术研究中心“船舶运动控制系统”项目,主要研究船舶横摇/艏摇运动三维实体虚拟现实建模技术。首先介绍船舶横摇/艏摇控制系统的数学模型,然后介绍船舶模型三维建模的实现过程,最后介绍该视景仿真系统的构成、MVC设计框图、UI界面层次结构及逻辑实现和VR虚拟现实系统技术路线等。程序设计语言采用C++编写,完成整体框架和控制通信指令部分。

热连轧机垂直振动的建模与仿真

针对某钢厂热连轧机在轧制过程中出现的异常振动现象,采用理论分析和试验模态分析,建立了一种较全面的分析热连轧机垂直振动的动态仿真模型。通过计算机仿真并与实际结合,得出轧机异常振动是由于传感器连接杆和传感器壳体的不合理相对运动耦合的结论。最后对传感器壳体进行结构动力学修改,修改后,消除了异常振动,解决了该热连轧机的自激振动。

冷板带轧机含振动因素的轧制力模型

通过对冷板带轧机振动过程的分析,结合轧机系统结构模型,考虑工作辊和轧件的弹性变形,推导轧机垂直系统振动过程中带钢厚度、张力、辊缝接触弧长及辊缝摩擦状态变化与轧机扭转振动系统中工作辊速度、摩擦系数变化对轧制力的影响公式,建立振动状态下的轧制力模型,运用稳定性判据对含轧制力影响因素的轧机系统运动耦合模型进行分析,最后对此模型进行仿真对比验证,讨论不同工况下和垂扭耦合对轧机垂直系统稳定性的影响。结果表明,该模型符合实际情况。

舵减摇仿真研究

本文通过建立船舶操纵运动和周期性摇荡运动的耦合数学模型，进行了舵减摇仿真研究。计算表明，只要适当选择舵角控制函数中的反馈系数，可以在合理的转舵速率和允许的航向变化幅度下取得满意的减摇效果。

一种新型实用热轧工艺参数模型的开发

介绍了一套自主开发的热轧工艺参数模型．该模型内耦合了不同钢种的变形抗力曲线, 这些变形抗力方程中耦合了钢的化学成分、温度、应变、应变速率及奥氏体晶粒尺寸等因素．根据输入的工艺参数用西姆斯方程计算每道次的应变速率及应变量,并得到相应道次的变形抗力、热轧轧制力、力矩及功率等参数．模型可根据实测的结果自学习,并修正相应的结果．与攀钢热轧厂的实测结果相比,模型的输出结果吻合较好,预测误差在10％以内．

管壳式换热器壳程流动和传热的数值模拟研究进展

介绍了管壳式换热器壳程流体流动和传热的数值模拟的国内、外研究状况及其发展方向。

大型甲醇合成反应器工况的数值分析

年产40万吨甲醇合成反应器由两个绝热-管壳复合型反应器并联组成,并共用一个汽包。以CO、CO2加氢合成甲醇的两个平行反应为独立反应,CO和CO2为关键组分建立一维拟均相数学模型,用龙格-库塔法求解,获得催化床内各组分的摩尔分率和床层温度随轴向的分布。针对以天然气为原料的甲醇生产装置,模拟计算了各操作参数,如沸腾水压力和温度、操作压力,对反应器性能的影响,讨论了催化剂不同时期的反应器操作条件。此模型计算预测值与实际生产数据吻合良好。

双辊薄带凝固过程的宏观-微观耦合数学模型

以热焓法处理结晶潜热和以假设的流线边界划分网格节点,在对KGT枝晶生长动力学模型进行修正的基础上,引入异质形核模型和柱状晶等轴晶转变(CET)模型,建立了双辊薄带凝固过程的宏观-微观耦合数学模型。同时,以固相分数为媒介,采用宏观微观不同的网格尺寸和时间步长,通过对柱状晶生长前沿的追踪,实现了宏观-微观模型的耦合求解。实验表明:数学模型预测的薄带凝固组织中的柱状枝晶间距和取向度与实测值基本吻合,说明所建数学模型是可靠的,可用此模型研究工艺因素变化对薄带凝固组织的影响。

大型甲醇合成反应器模拟设计

针对上海焦化总厂年产２０ 万吨甲醇装置，提出了绝热－管壳复合型甲醇合成反应器。应用ＣＯ、ＣＯ２ 加氢合成甲醇反应宏观双速率动力学方程，以甲醇和ＣＯ２ 为关键组分，建立了甲醇合成反应器催化床的二维数学模型，用正交配置法求得催化床内各组分摩尔分数和床层温度随轴向和径向的分布。模拟计算了主要操作参数如沸腾水压力和温度、操作压力，对反应器操作性能的影响，讨论了催化剂使用中后期反应器的生产能力。生产操作数据与模型计算预测值吻合良好。

单相受热管动态数学模型的改进

为提高多段集总参数模型的仿真精度,用动态方程代替静态方程计算控制体管壁放热量,建立了一种新的单相受热管集总参数动态数学模型.将机理模型中偏微分方程的时空分离,采用集总和解析相结合的方法,推导出管内工质温度分布的解析解,再由传热微元方程积分得到管壁放热量的动态方程式.新模型具备稳定、通用和可显式求解的特点.理论精度分析结果表明:模型的响应初终值不存在静态误差;均分3段时的计算结果明显优于传统多段模型均分5段时的计算结果.对某台超超临界压力锅炉过热器的仿真实验表明:新模型在入口温度阶跃响应方面改进明显;纯延迟时段内模型的计算结果基本与分布参数模型吻合.相比传统的多段模型,在相同条件下新模型可采用更少的分段数,且能更好地反映管内工质的输运延迟特性.

铝合金双辊连续铸轧凝固组织模拟的数学模型

综述了近年来双辊薄带连铸过程与凝固组织数学模型以及物理数学多场耦合模型的研究和进展情况。对传热、流动、应力等多场耦合模型、宏观-微观模型的建模思想、特点和结论等进行了分析和比较,指出了目前还存在的问题,并展望了今后的发展方向。

铌钛微合金热连轧带钢冷却过程中组织演变及模型的研究

针对Nb Ti微合金钢 ,在热模拟实验机实验的基础上 ,对高温变形后冷却过程中的组织演变数学模型进行了研究和修正 ,对相变过程中微观组织的变化进行了分析。

热轧高碳钢线材制造工艺的计算机模拟

编制了在 PC机上运行的、模拟高碳钢线材热轧和控冷时的温度和显微组织演变的计算机模型。应用该模拟软件可以进行高碳钢线材的“电脑试生产”:动态显示线材的温度场、奥氏体晶粒演变及奥氏体分解过程。预报82 B、82 A、72 A和 72 B钢 ,直径 5 .5～ 12 .5 mm线材的最终显微组织和力学性能。反之 ,根据 82 B、82 A、72 A和 72 B钢 ,直径 5 .5～ 12 .5 mm线材所要达到的性能指标 ,亦可提出相应的工艺参数控制范围。

二齿差滚动活齿传动多目标稳健优化设计

为了提高二齿差滚动活齿传动的设计水平和设计质量,将优化设计理论与稳健设计方法相结合,在考虑设计变量和设计常量的偏差对可行域影响的基础上,建立了二齿差滚动活齿传动的多目标稳健优化设计数学模型.基于模拟退火算法,提出了该模型的求解方法,给出了计算实例.计算结果表明:与应用普通优化方法得出的优化结果相比较,基于模拟退火算法的稳健优化设计所得的二齿差滚动活齿传动的体积缩小24.1%.

可控被动式减摇水舱的建模与仿真

通过对气体的受力分析,推导了气阀的控制方程。在查德惠克U型被动式减摇水舱理论的基础上,建立了“船舶-可控被动式减摇水舱”系统的数学模型。研究了气阀最佳控制策略的理论依据,并运用常规控制策略和最佳控制策略对规则波和不规则波作用下的“船舶-可控被动式减摇水舱”系统进行了仿真研究。仿真结果表明,采用最佳控制策略对气阀进行控制,能够取得理想的减摇效果。可控被动式减摇水舱只要控制气阀的时机得当,在非谐摇区尤其是低频段区域能有效地减小船舶的横摇运动,比被动式减摇水舱有更宽的减摇范围。

45钢低温轧制的变形抗力模型

利用Gleeble - 1 50 0热模拟试验机对 4 5钢低温轧制的金属塑性变形抗力进行试验研究。通过实测不同变形温度、变形速率、变形程度和变形抗力的关系 ,建立了金属塑性变形抗力的数学模型。通过对模型进行回归分析 ,证明该模型具有良好的曲线拟合特性 ,可为实施低温轧制工艺。

船舶破舱横摇数学模型及理论分析

船舶在航行过程中有可能发生船体破损以至船体进水的情况。因此,应该考虑船舶的抗沉性和应对措施,使船舶在一定程度损伤后仍具有足够的航行能力。在对船舶对称破舱的情况进行分析的基础上,采用槽型水舱理论建立了船舶破舱后横摇的数学模型,并对不同破舱水位和流动阻尼情况下的船舶横摇特性作了仿真和分析。最后根据船舶破舱数学模型,讨论并给出了船舶破舱情况下系统的绝对稳定条件。

油田集输介质管流CO_2腐蚀行为及腐蚀数学模型

研究了管流条件下,不同CO2含量以及饱和CO2介质中,温度、流速、NaCl含量变化对油田集输介质腐蚀性的影响。结果表明:对于存在CO2的腐蚀环境,油田集输介质腐蚀性较强的条件是:60℃、较高流速、饱和CO2、NaCl含量25 g/L;CO2的存在极大地加剧了油田集输介质的腐蚀性。建立了腐蚀数学模型,对所有试验数据预报的平均误差为2.7%,具有较高的准确性。研究所用的腐蚀管流模拟试验装置已申请国家专利,试验评价方法已成为胜利油田的企业标准。