高速列车模拟器的视景建模与仿真

高速列车模拟器是培训高速列车司机的先进工具。本文介绍了高速列车模拟器中视景仿真系统的开发，对视景仿真系统构成，视景仿真软件的开发，场景模型的建立进行了研究，并给出了适合于沿铁路轨道进行视点计算的数据结构。     

新型驱动器散热器散热性能仿真与优化

研究了新型驱动器散热器的散热性能,给出了基于微单元时变热交换系数的散热器三维流场及温度场数值求解方法,对散热器三维温度场进行了分析及计算.对比实验结果与数值计算结果表明:采用本方法求解散热器散热性能较热边界平均换热系数法具有更高的精度.以此为基础,通过对散热器的结构优化,可显著改善散热器的散热性能.     

液体静压电主轴热态模型

电主轴是一种高速的主轴部件单元,它是高速加工技术发展的必然性选择.电主轴独特的内置式电机结构形式,使得其发热问题突出,如果散热状况解决不好,将严重地影响电主轴的正常工作.对于电主轴热态特性研究,分析了电主轴的热源和散热方式,通过有限单元法,对电主轴进行网格划分,求出电主轴中各节点的具体温度值及温度场分布云图,建立了液体静压电主轴的热态数学模型.电主轴热态模型的建立及温度场的分析,可以为电主轴的设计提供一定的依据.     

模拟退火在电子元件位置优化上的应用

本文首先介绍模拟退火原理，并用差分法给出电子系统热分析求解温度场的数学模型，通过实例说明用模拟退火算法来优化电子元件或设备的布局，可大大降低最大温度值，从而提高了电子系统的可靠性。     

近程高速弹头的温度场与热应力数值仿真研究

采用工程估算方法,计算了近程高速弹头的非定常气动加热。利用气动加热以及蒙皮内部热传导建立热流量方程,得到沿弹体的温度-时间分布。基于特定的飞行条件,得出瞬时温度场的分布,以此作为有限元瞬态热分析温度边界条件。在有无沿厚度方向的温度梯度下,进行了热应力分析。计算结果表明,本方法快速、简捷,可应用于近程高速导弹的概念研究和多目标优化设计。     

铁路客运专线列车运行调整策略仿真分析

针对客运专线高中速列车共线运行的组织模式,首先综合考虑列车等级、正晚点状态及剩余运程等因素,分析了调度员可采取的运行调整策略,在此基础上模拟调度员在不同的晚点设置条件下,利用不同调整策略进行运行调整的过程,并重点对各类晚点列车数量及时间等指标进行了分析。通过仿真分析可以发现:1)高速列车的抗干扰能力比较强,当列车晚点时,令所有列车按现有次序运行可获得较好的效果;2)当中速列车不允许影响高速列车时,其抗干扰能力较差,应适当安排远程车及正点车先行;反之,其抗干扰性大为提高,并且当高速列车可被连带移动的时间不大于实际列车间隔时间时,对高速列车的影响较小。     

热介质直埋管道周围温度场仿真研究

本文针对地下直埋管道，在分析大气季节性周期变化对其传热影响的基础上，建立传热数学模型，并采用数值计算方法求解出在季节性温度变化影响下的输送热介质直埋管道周围温度场，进而计算出管道随季节变化的散热情况。该数学模型充分考虑了大气温度季节性变化及大地本身恒温层对输送热介质直埋管道传热的影响，把无界域化为有界域，同时在计算时考虑管道周围土壤发生热物性非均匀等因素，从而大大提高了计算结果的精确度。经过与实测温度场数据值相比较：该数学模型建立基本正确，符合实际工况，精确性较高。     

装甲车辆电传动系统动力舱流场仿真研究

装甲车辆电传动系统结构二是电传动研究的主要形式之一.首先对动力舱进行几何建模和数学建模,然后对电传动动力舱进行流场仿真计算,并对仿真结果进行分析.通过分析,确定了动力舱高低温散热器的布局,动力舱温度场、速度场的大体分布情况,以及动力舱的平均温度.为电传动总体结构论证奠定了一定基础.     

基于谐波传动啮合仿真的齿形干涉研究

根据谐波齿轮传动基本理论,建立谐波传动局部啮合仿真的计算模型.已知原始曲线采用四力作用式模型计算得出,柔轮齿形曲线采用渐开线曲线,根据包络法计算出刚轮齿廓,并求解柔轮齿廓的运动轨迹.在此基础上,完成谐波传动全图和局部啮合仿真,并对谐波传动的特性进行论证.最后通过局部啮合图形对谐波传动过程进行干涉研究.结果表明:谐波传动采用不等移距变位,可以很好地控制轮齿啮合侧隙和啮合深度.柔轮变位系数越大,侧隙越大;柔轮径向变形量与模数比越大,侧隙越小.     

考虑炉气非灰辐射特性的蓄热式加热炉数学模型研究

考虑加热炉内炉气的非灰辐射特性,应用引入假想面的区域法,建立蓄热式加热炉数学模型,将各个方程相互耦合进行数值求解.以某轧钢厂的一座步进梁蓄热式加热炉为研究对象,对各辐射全交换面积、钢坯表面热流、炉内温度场和炉膛总括热吸收率进行模拟计算,并与炉气简化为灰体时的计算结果进行比较.结果表明,模型可用来预测蓄热式加热炉内的热流场和温度场,假想面的引入使计算量大大减小,收敛速度较快;在本研究条件下,将炉气简化为灰体时,辐射全交换面积、钢坯表面热流、炉内温度场和炉膛总括热吸收率的误差分别可达69.36%、6.46%、4.93%和23.80%.     

渐开线直齿轮齿根裂纹扩展模拟

利用自由度耦合方法建立了具有旋转自由度的齿轮接触模型，用以分析齿轮的应力应变场。采用奇异单元和等参单元混合分网的方式建立了齿根裂纹的有限元模型。基于ANSYS有限元软件平台，依据弹性断裂力学理论编制了齿根裂纹生长的自动分析程序。模拟了渐开线直齿轮齿根裂纹扩展过程，模拟结果与试验结果相吻合。     

高空高速飞行器飞行环境物理仿真研究

针对飞行时间短、速度和高度变化快、工作环境又十分严酷的飞行器，结合航空和航天领域现有相关技术，提出了适合于高空高速飞行的地面物理仿真试验方法——瞬态热平衡物理仿真试验技术。其中，气动热环境下蒙皮表面温度的计算机仿真和物理仿真是瞬态热平衡物理仿真试验技术的中心环节。阐明了把蒙皮表面温度仿真结果作为试验控制参数的思想，并着重介绍了高空高速飞行过程中蒙皮表面温度的动态仿真方法、物理仿真方法以及基于模糊控制的温度控制策略等关键问题，尤其是通过仿真实例分析了基于工程预测方法的动态仿真过程。     

差异演化算法在热连轧工作辊温度仿真中的应用

针对热连轧工作辊温度仿真计算,给出了忽略热载荷在时域内初始相位差的轴对称模型。通过对模型特点的分析,指出忽略热载荷在时域内初始相位差的轴对称模型实际是一种三维仿真模型,并根据此仿真模型建立了变步长计算温度场的有限差分方程。由氧化铁皮厚度的线性函数来近似表示工作辊与轧件等效换热系数,由喷射区水冷换热系数和喷射区之间的水冷系数计算得到工作辊与冷却液等效换热系数。针对差异演化算法后期收敛速度下降,甚至有时会陷入局部最优点的缺陷,提出根据种群聚集度来动态调整缩放因子,同时引入求解域内的均匀变异操作。并用改进后的差异演化算法对两种等效换热系数进行了优化。仿真结果与实测结果规律一致,证明忽略热载荷在时域内初始相位差的轴对称模型经差异演化算法优化参数后能准确预报工作辊的温度场。     

黑河分层型水库水量水质综合优化调度的研究

本文分析了黑河水库水温、水质与黑河水库取水建筑物的关系。建立了黑河水库水库水量水质综合优化调度的动态确定性多目标非线性数学模型。并按逐次逼近的逐步优化法（ＰＡＰＯＡ法）对数学模型进行求解计算。经分析计算证明，该数学模型概念清晰，结构合理，计算精度较高，且优化迭代计算速度快，占计算机内存量小，避免了动态多目标优化中的“维数灾”。可供规划、设计及管理等阶段在分层型综合利用的水库水量水质综合优化调度中使用。     

一种用于调控高温热泵负荷的方法及仿真

为了使高温热泵输出负荷与用户所需负荷相匹配，尝试将一种神经网络预测器用于热泵系统的负荷调控之中。首先，根据实验数据训练并得到一种多输入、单输出的热泵系统参数神经网络模型；然后，将该模型结合一种双输入、单输出的温度模糊控制器构成神经网络顸洲器；并针对两种不同形式的外扰（环境温度和用户要求的改变），制定了智能控制策略；最后，对该预测器进行了仿真研究，证明了该控制策略的合理性。     

高速运动物体的计算机红外成像仿真

高速运动学物体的计算机红外成像仿真在国防、军事、遥感探测等许多领域有着广泛的应用价值。本文从红外物理学、流体力学、空气动力学以及传热学的基本理论出发,通过分析高速运动物体表面与流体之间的传热过程以及其它影响春红外成像的因素,提出了一个精确地反映气动加热作用机理的、简化的高速运动物体的计算机红外成像仿真模型。从实验结果看,该模型的红外仿真效果较理想。     

主动控制起落架建模与仿真

建立了主动控制起落架系统的非线性模型和控制方程,对系统进行了稳定性分析,应用simulink对起落架主动控制系统进行了仿真,结果表明通过应用主动控制起落架系统,减小了飞机重心的垂直位移和起落架传递给机身的载荷,对提高飞机的滑行品质、提高乘客的舒适性、改善民用飞机在低等级机场上以及军用飞机在修复类或损坏类跑道上的使用等有着重要的意义。     

草地红外辐射特性研究

建立了全覆盖草地理论模型和草地地表的热平衡方程 ,考虑了不同时刻的太阳短波辐射、风速、地表空气相对湿度以及草地地表不同的吸收率对温度均值及其起伏的影响。最后采用蒙特卡罗方法计算了草地地表的辐射统计特性。结果表明 ,草地地表的辐射温度与上述环境因素有很大的关系