CONFORM连续挤压变形过程的实验研究与数值模拟

本文针对ＣＯＮＦＯＲＭ连续挤压过程，设计了一套模拟实验装置，并通过Ｍｏｒｉｅ云纹法进行了实验模拟，同时，采用刚粘塑性有限元法对ＣＯＮＦＯＲＭ连续挤压变形过程进行了数值模拟，实验结果与数值模拟结果吻合较好，从而阐明了ＣＯＮ－ＦＯＲＭ连续挤压过程中金属的变形行为。     

深海采矿提升泵的数值模拟分析

针对深海底矿物粗颗粒浆体在提升泵内的流动问题，提出了一种新型粗颗粒-均质浆体两相流动模型．采用流体动力学软件CFX对两级提升泵内的粗颗粒固-液两相湍流进行了数值模拟.计算获得了粗颗粒在提升泵内的流动特征及其泵工作特性的仿真结果，并与两级提升泵的性能试验结果进行对比，两者能较好地吻合，从而验证了该两相流动模型和数值模拟的有效性和准确性.     

大型钢结构施工全过程数值分析的三维可视化

采用了基于三维真实感图形学的OpenGL图形技术，建立了面向非线性有限元空间结构数值分析的接口，设计和实现了施工过程数值分析结果的三维可视化软件——大型钢结构施工全过程跟踪仿真软件．软件的仿真结果具有三维真实感，提供轴线模式、内力模式、截面模式、真三维模式等多种显示模式，以及起吊、悬臂拼装、滑移、张拉、整体卸载等多种施工模式的仿真．软件提供交互观察和查询功能，仿真结果的几何及力学指标均真实准确，效果直观．软件已成功地模拟了卢浦大桥和北京奥运主场馆工程的施工全过程．     

采用HRB500钢筋的混凝土梁破坏过程模拟

为考察钢筋混凝土柔的破坏全过程,采用数值模拟方法,对配置HRBS00钢筋两点对称加载的混凝土梁作出数值模拟.得到梁的模拟破坏过程应力图以及及荷载一挠度曲线.通过与试验结果的对比,发现数值模拟结果与试验结果有着较好的一致性,为新规范采用的HRB500级钢筋在混凝土结构中的应用研究提供了参考.     

两尺度有限元粘塑性颗粒组合体压实模拟

采用一种基于均质化理论的两尺度有限元新方法,模拟粘塑性颗粒组合体的压实全过程,即在细尺度下,通过跟踪颗粒基本单元体(代表体元)的细尺度行为,来生成和更新颗粒组合体的粗尺度本构关系,求得颗粒运动和变形的数学表达式,并考虑了刚体运动与可变形微粒形变之间的耦合,基于此关系式,建立细尺度有限元模型,用以模拟分析颗粒介质在受压过程中的粘塑性细尺度结构行为;在粗尺度下,将颗粒组合体视为均质的连续体,采用粗尺度有限元模型,模拟颗粒组合体的受压过程,数值分析结果与文献实验数据基本一致,验证了该数值方法的准确性和有效性.     

粉末体成形的有限元数值模拟

根据粉末体材料的塑性理论,利用体积可压缩有限元法,对粉末体材料成形过程和致密化过程进行了数值模拟,并开发了粉末体材料成形有限元数值模拟分析系统ＰＭ２ＤＦ．通过对粉末体镦粗过程的有限元数值模拟,说明了粉末体材料在镦粗过程的变形特性、致密化规律及粉末质点的流动规律,并与实验结果进行了对比．     

表面张力对固壁近旁空化气泡溃灭特性的影响

导出了考虑表面张力影响下模拟固壁附近溃灭空化气泡特性的边界积分方法及数值求解方法．首次在本研究领域采用ENO插值方法进行网格重分，而无须对每点计算结果进行人为光滑化就能模拟气泡的大变形．对算法各个环节的分析及比较结果说明本数值方法和程序是正确的．数值模拟结果显示，表面张力对固壁附近小空化气泡溃灭特性的影响是非常显著的．     

大体积混凝土随机骨料数值模拟

在细观力学基础上将混凝土考虑为粗骨料、砂浆及它们之间的黏结层组成的三相复合材料．针对大坝等大体积全级配或三级配混凝土,骨料含量比较高(60％-70％)的特点,提出了一种新的高效投放算法,通过一次性随机投放形成同种骨料的所有三角形基骨料,然后在此基础上随机延凸,生成任意形状的随机骨料．与通常的圆形骨料只有2个随机数相比,该生成算法中每个骨料一般需要7个以上随机数,同时该方法的生成效率和骨料含量明显高于其他多边形骨料的生成算法．采用大型通用有限元软件MARC对东江拱坝三级配混凝土试件的单向轴拉破坏过程进行了全过程数值模拟,数值模拟计算结果与试验结果接近．     

铸件凝固进程数值模拟计算误差分析

以数值分析为手段研究了铸件凝固进程数值模拟计算误差的变化规律．研究表明：凝固数值模拟计算误差随网格尺寸的减小而减小，但时间步长对计算误差影响不大．凝固数值模拟结果（温度、固相率、液固界面位置等）存在波动现象，其产生原因是在凝固潜热计算中采用了温度回补法．     

知识挖掘方法在板料冲压工艺设计中的应用

提出了从金属塑性成形数值模拟结果中挖掘知识的方法，简述了实现的步骤和采用的算法．以板料冲压成形工艺设计为例，进一步详细论述了如何采用所提出的知识挖掘方法从板料成形数值模拟结果数据中提炼新的工艺知识．该方法拓展了冲压工艺知识获取的途径．     

冷滚轧机床液压传动系统的动态特性分析

对冷滚轧机床液压系统进行了动态分析。对系统中的调速阀、溢流阀、泵及出口管路、液压缸等分别进行了分析，建立了系统模型，并在此基础上应用软件进行系统仿真。根据仿真结果对系统进行了改进，提出了满足其工作性能要求的设计方法，改善了系统的动态特性。     

热镀锌原板变速连续退火再结晶动力学

为了探讨热镀锌原板变速连续退火工艺参数与其再结晶的关系,对St01ZStO1Z钢种进行等温再结晶实测TTT图的墓础上,对其变速连续退火再结晶动力学进行了研究,采用差分法计算了连续退火温度场,获得了热镀锌板连续退火连续加热转变再结晶CHT图,并编制了相应的计算机程序,已用于生产实际,提高机组产能或者速度10%.     

有限差分法计算多边形平面静电场

在直角坐标系中用有限差分法计算边界为五边形的平面静电场.提出了具有该边界条件的定解问题和相应算法,用fortran语言编写程序计算差分方程求出静电场的数值解,给出数值结果,将数值用origin画图软件得到五边形静电场分布情况.     

车辆前叉式液压减振器的仿真及分析

根据广泛用于三轮农用运输车和摩托车的气柱式筒式减振器的结构和工作原理 ,利用液压、气压传动基本理论 ,建立了其基本数学模型 ,并在MATLAB仿真软件的支持下 ,编制程序进行了仿真 对照示功图仿真特性和实际的试验曲线 ,验证了模型的正确性 ;找出了其区别于一般筒式减振器的特点并从而得出了相应的结论     

光栅衍射的计算机模拟

采用计算机的图形化编程方法模拟光栅衍射光谱 ,调节有关参数可适时观察衍射条纹的相应变化     

三维液体大幅晃动及其抑制的数值模拟

利用 AL E( Arbitrary L agrange- Euler)有限元方法 ,以速度和压力为基本变量 ,数值模拟了圆筒形贮腔中不可压粘性三维液体的大幅晃动问题 .为了避免混合插值在求解三维问题中的数值计算麻烦 ,推导了分步插值的有限元计算格式 ,得到了横向强迫晃动下的速度及压力响应 .根据工程需要 ,对带有圆环形肋板的圆筒形贮腔中的非线性晃动进行了数值模拟计算 ,得到了强迫激励下的速度及压力响应 ,并将得出的一些重要结论与有关实验结果进行了对比分析 .     

时域多分辨率法在探地雷达三维正演模拟中的应用

应用小波伽略金方法,对Maxwell的2个旋度方程进行离散化,导出DB2-MRTD算法的探地雷达3D差分公式、数值稳定性条件。在此基础上,开发探地雷达MRTD法正演模拟程序。所开发的对三维立方体小空洞体模型进行正演模拟。研究结果表明:采用该程序极大地提高了运算速度,改善了三维探地雷达正演方法;相应的正演合成三维剖视图及切片图指示了立方体小空洞体的雷达波空间的三维响应特征;模拟结果表明,采用时域多分辨率法可提高探地雷达探测的可靠性、准确度。     

修正剑桥模型在基坑开挖分析中的应用

分析了修正剑桥模型的应力应变关系,并以该模型为基础,引进接触单元和杆单元,用有限元程序模拟工程实例的开挖过程和开挖要素,模拟计算了不同开挖阶段的地表沉降、基坑隆起和水平位移,根据计算结果与实际情况的比较反证了在软粘土中应用该模型是适合的,同时,对基坑开挖施工、地表沉降预计等作了定性的分析。     

从动螺旋伞齿轮精密锻造数值仿真

对从动螺旋伞齿轮的精密锻造过程进行三维刚塑性有限元模拟，获得了齿形充填饱满的模拟齿轮锻件及其变形过程，阐述了螺旋伞齿轮精密锻造成形阶段分类和齿形充填模式．铅试件实验从齿轮外形和成形力两方面验证有限元模拟的正确性．根据相似理论，预测出从动螺旋伞齿轮冷精锻成形力50州左右，解释了大截面的螺旋伞齿轮难以冷精锻的原因，提出了从动螺旋伞齿轮精密塑性成形的工艺方案．     

金属动态凝固过程的计算机模拟

本文采用有限差分法,用BASIC语言编制了凝固过程的计算机模拟程序EDUCAT,并以纯金属A1及具有结晶温度范围的合金A1-Cu5%两类典型材料为例进行了模拟计算.计算结果展示了它们的凝固方式,并由计算机直接得到了凝固区域结构和动态凝固曲线(表示凝固进程的距离一时间曲线),与实测结果比较,证实了模拟结果的可靠性.