浅谈制造业信息化中CAPP系统的应用

随着时代的发展,科技也在不断进步,制造业是我国的基础行业之一。不仅对我国的全面发展有影响,还对人们日常生产生活有重大影响。CAPP系统是企业构建新时代信息化的基础。随着多媒体计算机的深入普及,利用电子计算机辅助CAPP系统工艺设计的现象越来越普遍。笔者将结合自身的经验和调查走访结果,基于CAPP系统的特点,详细论述制造业信息化建设中,CAPP系统的具体应用。

基于数字化造船的船舶设计计划管理路径分析

为深入探讨数字化造船中的船舶设计计划管理路径,以解决传统造船领域中存在的计划管理问题。此研究通过采用现代数字化技术、计算机辅助设计等工具及对已有数据的分析和整合来精确规划来设计数字模型、计划管理以及船舶协同工作等。实验结果表明,研究所提出的设计方法的最优解频次为88次,平均迭代次数为290,显示出更高的准确性。另外,相对于传统方法,数字化造船计划管理船在成本效益上表现出显著优势。研究结果证实,数字化造船的船舶设计计划管理路径可以显著提升生产效率和生产质量,为船舶制造行业带来了新的发展机遇。

基于目标分解方法的复杂系统优化设计

解析目标分解方法(Analytical Target Cascading,ATC)是一种新型的处理复杂产品及工程设计问题的系统化方法.通过构建层次化的多级优化设计架构,将系统级的设计目标依次分解至相应的子系统层和零部件层.每层的优化设计问题是最小化分解得到的设计目标的偏差问题,并以此实现系统之间的兼容,从而保证系统设计的一致性和高效性.采用Isight优化软件构建ATC的多学科优化设计仿真平台,分别以数值优化案例和工程设计案例充分说明ATC的有效性.

数字孪生与AI技术的融合应用

本文简要概述了数字孪生的历史基础,以宏观视角论述了数字孪生的世界观;进而从数据孪生、虚拟孪生、体验孪生三个层次分析了各种数字孪生的构造和应用场景,分析了各种情景下人工智能技术如何提升数字孪生的构建效率和构建质量;最后,总结了数字技术如何归类于数据世界、虚拟世界,以及体验世界。

基于优化法的金属材料应力-应变曲线反演

采用优化法反演金属材料的应力-应变曲线.建立与试验边界条件一致的有限元仿真模型,并用Abaqus进行有限元仿真.设计变量为给定应变下的应力参数,优化目标是使模拟的应力-位移曲线与试验曲线一致,采用自适应响应面法和序列二次规划法开展优化迭代.结果表明,反演参数能很好地表现材料行为特征,为下一步仿真分析提供材料数据基础.

燃油分配管结构强度仿真

采用仿真与试验相结合的方法分析燃油分配管的结构强度.讨论模态分析及频率响应分析相关理论和燃油分配管的建模特点.采用Abaqus对燃油分配管实例进行数值模拟,分析燃油分配管仿真建模中网格划分、算法选择和阻尼参数等关键问题.仿真和试验结果表明:燃油分配管的1阶频率为320.22 Hz,频率响应分析的最大应力为330 MPa,说明结构存在风险;支架板加厚1.5mm后燃油分配管的1阶频率为524.00 Hz,同时,试验得到1阶频率为512 Hz,两者相对误差为2.3%,说明结构通过扫频试验.

基于CST软件的高压绝缘栅双极晶体管模块建模和仿真

绝缘栅双极晶体管(Insulated gate bi-polar transistor,IGBT)是电力电子行业核心的功率器件之一,在逆变器、变频器、UPS、AC/DC电源、DC/DC电源、OBC(On board charging)充电单元及其他家电设备中被大量使用。IGBT模块在产品设计阶段,需要考虑多方面的设计指标,包括缓冲电路、驱动电路、短路保护、开关波形、杂散电感和均流特性等。本研究介绍一种基于达索SIMULIACST(以下简称CST)软件的3D建模及仿真方法,建立由3D IGBT模型和电路模型组成的半桥Buck电路及双脉冲电路的仿真模型。通过CST场路协同仿真可以获得精确的杂散电感、开关波形和均流波形等。IGBT数据手册和实际模型对比表明,仿真和计算结果基本一致,能够为产品的可靠设计提供指导。

基于LSTM和Abaqus的行人保护头碰HIC值定量预测

行人保护是汽车安全的重要组成部分。在汽车发动机罩的研发设计过程中,除了要考虑强度、刚度等性能外,还需考虑对行人造成的伤害。利用有限元仿真能够获取多个碰撞点位的行人头部损伤,但是计算量大、重复工作多。本研究联合Abaqus仿真软件和Tensorflow机器学习框架,构建了行人保护头碰头部损伤评价标准(Head injury criteria,HIC)预测人工智能(Artificial intelligence,AI)模型,该AI模型可以快速地(秒级)预测包含几何、材料等参数下的合成加速度曲线及对应的HIC值,其中HIC值预测准确率超过85%。

轻质复合材料飞行器仪器支架选择性激光烧结成形与性能研究

针对目前飞行器仪器支架对轻量化、快速开发及结构优化的要求,提出使用选择性激光烧结(SLS)工艺制备轻质复合材料仪器支架,并对其性能进行了综合评估。根据飞行器仪器支架的使用环境,首先对SLS制备短切碳纤维增强尼龙复合材料(CF/PA12)进行了工艺优化并详细研究了复合材料的力学性能、热性能及动态热力学性能,试验结果表明,SLS制备的CF/PA12复合材料的拉伸强度达到63.8 MPa,弹性模量为6.5 GPa,弯曲强度达到118.06 MPa,体积密度仅为1.03 g/cm^3,尤其是其损耗因子在0.03~0.06之间,远远大于金属材料,具有更好的减振性能,并对其装配形式进行了评估。最后,以一款火箭仪器支架为例,通过拓扑优化,实现支架进一步减重40%,且都通过了载荷试验(2 000 N),从而证明了SLS制备复合材料在航空航天领域制件轻量化、快速开发及结构优化方面具有明显的技术优势和一定的应用潜力。