金属切削过程的有限元建模

金属切削过程是一个非常复杂的弹塑性变形过程,文章采用有限元方法及弹塑性变形理论,对二维金属切削的变形过程进行有限元分析。首先选用矩形单元对刀具和工件弹性阶段进行有限元建模,得出其单元节点力和节点位移之间的关系,然后利用普朗特-路斯方程,推导工件材料塑性变形时单元节点力和节点位移之间的关系,并指出金属由弹性变形到塑性变形时其单元刚度矩阵变化的规律,从而为实现金属切削过程的数值模拟提供可靠的理论基础。     

换热器翅片表面空气流动热力过程的数值模拟

为了减少换热器翅片设计中的盲目性和复杂性，利用FLUENT软件模拟了发生在双排／叉排波纹翅片表面的空气流动和传热过程．在合理简化物理模型的基础上，采用标准κ-ε模型和速度-压力耦合的SIMPLE算法，获得了有代表性的翅片表面温度分布、换热系数等值线图，以及表面气流速度矢量图和相关计算数据．分析了翅片入口风速对翅片表面的温度、气流流动、换热系数、换热量及气流阻力的影响．结果表明，增大入口风速有利于提高翅片的换热性能，但同时又会增加系统能耗，因此入口风速的确定必须考虑系统性能的优化．     

弹性薄板挠曲问题两种计算方法的比较

本文分别应用迭加法和迦辽金法计算矩形弹性薄板的挠曲问题，结合均匀分布载荷作用下四边固定弹性薄板的计算过程，将两种算法得到的结果分别与其精确解作比较，体现出迭加法易于理解、便于运用的优点．又应用有限元计算软件ANSYS对该板进行了数值模拟，在证实其结果精确度可信性的基础之上，验证了迭加法和数值模拟技术结合应用的可行性．在工程实际中，迭加法与数值模拟技术相互检验、配合应用是一种有效的方法．     

基于改进的遗传算法求一元非线性方程的根

对求优化问题的标准遗传算法加以改进，并利用改进后的遗传算法求一元非线性方程的根，数值模拟表明，在染色体的长度控制在6-8的情形下，不仅不依赖函数的性质和初值的选择，而且可快速求出方程的高精度的根。     

基于遗传算法的可进化模拟滤波器的实现

以遗传算法和可编程模拟器件ispPAC80为评估手段和载体，实现了可进化的模拟滤波器的设计，将遗传算法和可编程模拟器件相结合，可在无须改动硬件的情况下。实现转折频率和阻带衰减等滤波参数的变换(即可进化性)，其性能达到甚至超过经典的同阶滤波器。     

复杂机电系统全寿命设计研究

复杂机电系统全寿命设计能够满足生产线的高可靠性要求，减少因装备结构复杂而引发的事故，变装备事后安全性评估为事先的主动可靠性设计，因此该研究具有重大意义．本文以齿轮全寿命试验为例，指出了全寿命设计可持续发展必须依赖于小子样系统研究，提出了小子样系统的两种研究策略：数值模拟研究和虚拟样机研究。     

结构可靠性分析中参数灵敏度的计算方法

针对结构可靠性分析中重要的方法之一——蒙特卡洛模拟方法，本文提出了一种计算分布参数灵敏度的新方法，此方法不需要新的抽样产生或失效标准的重新评估。同时对该方法进行了举例说明。     

基于数值模拟的变压边力优化设计

提出了一种基于板料成形有限元模拟的变压边力(VBHF)优化方法．建立了板料成形性能的综合评价模型．为了保证优化过程的收敛，采用信赖域模型管理来调整设计空间的变化，与传统的基于梯度的VBHF优化相比，该方法具有设计过程简单、方便，计算结果准确等优点．为了验证算法的可靠性，给出了不等深盒形件拉深时随位置变化的压边力优化结果．     

钢管压扁矫正过程的计算机模拟

套管生产中，矫直工序决定了套管的形状精度和残余应力，对套管抗挤强度有很大影响．应用有限元分析软件Marc，建立了斜辊钢管矫直机的压扁矫正模型，并对矫直过程进行深入分析．基于试验测量的应力一塑性应变数据，推导了σ-εp关系式，编写了子程序以描述钢管材料的塑性变形特性．对不同压扁量进行数值模拟，比较了现有的压扁量计算理论．建立了钢管压扁矫正的三维模型，计算得到了与二维模型近似的结果．     

等离子喷涂枪冷却水流场数值模拟

基于计算流体力学技术，建立等离子喷涂枪冷却水流场分析模型，采用求解压力耦合方程的半隐算法(SIMPLE)对其进行数值模拟．结果表明，流场内存在着局部回流和紊流，在冷却水道前端的拐弯处易形成死水区．为此，对枪体冷却水道结构进行了改进，改进后的结构可以有效地防止死水区的产生，提高了等离子喷涂枪的使用寿命．