汽车吸能盒的结构改进与仿真分析

为了提高汽车的被动安全,并实现轻量化设计,基于LS-DYNA和HyperWorks软件建立了吸能盒的仿真模型,并进行了模拟仿真。首先分析了相同尺寸的钢制和铝制两种材料吸能盒的吸能特性,然后在材料成本相同时,对吸能盒的壳体结构进行改进,最后将仿真结果与理论结果进行对比。分析结果可知:在碰撞工况相同时,铝制吸能盒的比吸能是钢制吸能盒的2.8倍,同时重量减轻63%。对铝制吸能盒内壁结构进行改进,得到了一种综合指标较好的“目”字形吸能盒结构。     

翻车保护结构及其吸能构件设计与性能仿真

针对工程车辆在斜坡上的滚翻实况,分别利用有限元非线性分析法和多刚体动力学方法建立了整车有限元模型和多刚体动力学模型,并对其进行动态仿真分析。仿真结果预测了车辆斜坡滚翻时翻车保护结构(ROPS)及其吸能构件的变形和吸能,以及滚翻过程中司机的运动状态和损伤概率。结果表明：采用ROPS及其吸能构件能够阻止整车在较小坡度工况下连续滚翻,减少ROPS的塑性变形量,同时也能削弱碰撞过程中加速度峰值并有效降低司机损伤概率。     

缓冲吸能式保险杠的低速碰撞试验和仿真

针对某型号国产汽车保险杠和一种加装缓冲装置的缓冲吸能式保险杠,对其结构的吸能特性用LSDYNA3D软件进行了计算机仿真模拟研究,并通过试验进行了验证,得出缓冲吸能式保险杠具有较好的吸能特性的结论,这对于提高汽车的被动安全性能具有积极的意义。     

薄壁箱形结构干燥炉的设计与仿真分析

针对干燥炉薄壁箱形结构采用经验设计方法而产生的不安全、耗材大等问题，以及箱形结构的分析还没有完整的理论精确解，采用有限元仿真分析软件ANSYS对一智能系统控制的薄壁箱形结构干燥炉进行了仿真分析，为炉体结构的合理设计和减少材料用量提供了理论依据。     

多边形截面薄壁锥管吸能特性影响参数研究

薄壁结构具有良好的吸能性能被广泛关注.以薄壁锥管为对象,对比分析了多变形截面锥管与传统四边形截面锥管的吸能性能,结果表明多边形截面锥管相较于传统截面锥管具有更优的吸能性能.采用正交试验法研究了薄壁锥管设计参数对其吸能特性的影响程度,并对结果进行有限元验证.研究表明,合理设计薄壁锥管锥角角度可以有效降低结构压溃过程中的初...     

波形复现吸能器的原理分析及仿真

对自行设计的波形复现吸能器的结构和原理进行分析,利用LS-DYNA有限元分析软件对该吸能器进行仿真。该吸能器利用销柱间钢筋预变形产生阻尼力,通过改变钢筋的类型、数量、长度和位置等复现出所期望的减速度波形。仿真与试验结果的比较表明:波形复现吸能器仿真模型复现的波形和台车碰撞试验的波形吻合较好。试验结果验证了吸能器仿真模型的正确性,仿真方法为吸能器的调试提供了依据,缩短了调试时间,提高了波形复现的精度。     

汽车轻量化耐撞缓冲吸能结构的设计

为了兼顾汽车结构轻量化和安全性的使用要求,同时提高汽车耐撞性结构的综合吸能效率.基于硬质聚氨酯泡沫优异减振性能,以及铝蜂窝结构良好的力学性能及吸能特性,将聚氨酯泡沫与铝蜂窝结构相结合制备了聚氨酯—蜂窝复合吸能结构,分析了泡沫密度、铝板结构参数变化对其耐撞吸能特性的影响.结果表明,采用轻型聚氨酯泡沫作为铝蜂窝芯填料,显著...     

气吸式铺膜播种机结构分析与试验研究

2BQM-2铺膜播种机配套动力18k W,能够一次性完成开沟、播种、施肥、覆土及铺膜等功能,适合中小规模种植农户使用。参照《JB/T7732—2006铺膜播种机》行业标准,对该机在内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗进行了玉米精密播种田间试验。结果表明:该机作业株距与理论株距偏差为(-2,2)cm;作业播深与理论播深偏差为(-1,1)cm,作业行距与理论行距偏差为(-2,1)cm,播种重播率为1.5%,空穴率为0.4%,种子破碎率为0,穴粒数合格率为96.2%,膜边覆土合格率为98%。试验数据表明:该机型适合大面积推广使用,可为实现精密机械化种植提供保障。     

基于分叉结构的穹顶温室试验与仿真优化

基于最优穹顶温室缩尺模型承力面面积比例分配计算得上3层横梁及竖梁相应荷载,在ANSYS中进行逐级静力仿真,与雪载模拟应变试验对比,结果表明,微应变与加载质量呈线性相关,试验相关系数为0.9932~0.9999,仿真相关系数为0.9948~1,仿真与试验微应变相对误差为1.840%～8.386%,仿真方法可靠。对1层横梁和竖梁在网格尺寸为10、12、16、18、20mm时进行静力仿真,结果表明,模型半径在0.24m时,适宜的网格尺寸为16～18mm。在ANSYS中,采用同样方法计算仿真加载值,对半径6m的穹顶温室12组方案进行初选、线性屈曲、力学校验（刚度、强度、稳定性）等逐步分析,得到共4层、第1层梁数为8、混合分叉结构为最优方案;对半径12、18m的穹顶温室最优结构进行屈曲仿真,结果表明,在水平荷载作用下1阶初始模态缺陷明显,在竖直、水平荷载作用下,非线性屈曲荷载平均为线性屈曲荷载的0.37、0.57倍,说明有必要对大跨度穹顶温室进行非线性屈曲分析,以保证其结构足够稳定;力学校验皆合格,且半径为6、12、18m温室的稳定性校验值在组合2作用下分别为组合1作用下的1.89、2.26、2.33倍,强度在2种组合作用下差别不大;与1152m2 Venlo型连栋玻璃温室相比,3种尺寸温室单位体积用钢量可节约40.11%～59.34%。     

磁吸滚筒式排种器种箱振动供种仿真与试验

基于颗粒离散元法,以番茄磁粉包衣种子为对象,采用Hertz-Mindlin接触模型,建立了种子和排种器仿真分析模型,研究了种箱振动频率、振幅对种群运动规律及种箱供种性能的影响。仿真结果表明,在振动频率40 Hz、振幅0.50 mm和0.75 mm时,种群堆积高度稳定,可以达到稳定供种。为了验证仿真模型的可靠性,采用高速摄像拍摄了在种箱振动频率为40 Hz、振幅为0.75 mm条件下的供种情况,种子实际供种情况与仿真结果吻合。以种箱振动频率、振幅为试验因素,在磁吸滚筒式排种器上进行排种性能试验,得出种箱在振动频率40 Hz,振幅为0.50 mm和0.75 mm时,单粒率达92%,漏播率低于3%;在振动频率20 Hz和60 Hz时,不同振幅下的单粒率均小于80%。     

汽车吸能盒的结构设计与优化

以总吸能量、峰值载荷、压缩位移为评价指标,构建以截面形状为正六边形的铝合金吸能盒模型,在吸能盒内腔加焊加强肋板,考虑其布置形式对吸能特性的影响,通过仿真分析,得到综合特性较优的方案。仿生节可以提高禾本植物茎的机械强度。将这一思想应用到吸能盒结构的二次设计,研究其对吸能盒特性的影响。在吸能量和压缩位移基本不变的情况下,峰值载荷在较优方案的基础上降低16.7%,使其碰撞变形模式更加合理,进一步使吸能盒的吸能特性更满足实际工程需要。     

并联四通道文丘里射流器吸肥结构优化与仿真

为探寻并联四通道文丘里射流器的优化结构和适宜的工作压力,解决四通道水肥一体化施肥机设计及工程应用的关键技术问题.论文基于FERTIKIT 3G旁路吸肥式水肥一体化施肥机,通过增加一条吸肥通道构建并联四通道旁路吸肥式水肥一体化施肥机,并对其并联四通道文丘里射流器吸肥结构优化及仿真.设定入口静压为250 kPa的条件下,通...     

基于DEM-CFD耦合的玉米气吸式排种器仿真与试验

针对DEM-CFD计算量大的问题,首先利用Fluent仿真,通过设计进气口位置的三因素三水平正交试验,以充种区型孔压强、自清种区型孔压强、清种区型孔压强、携种区型孔压强为评价指标,进行极差和方差分析,确定最佳进气口位置参数;其次,基于离散单元法理论建立玉米籽粒黏结颗粒Bonding模型,对气道流场划分结构化网格,并设置相关参数,实现玉米气吸式排种器DEM-CFD气固耦合仿真;提取排种盘吸附玉米种子时的型孔流场压强,发现每个区域的压强都能稳定过渡,且压强由大到小为充种区、自清种区、清种区、携种区、卸种区;通过理论计算得出吸附压强最小值,并与仿真结果进行对比,结果表明仿真结果均大于理论计算吸附压强最小值;采用第1代常规气室结构排种器和本文设计排种器进行风压测定对比试验分析,验证了所选进气口位置参数的合理性;最后,以改变排种盘转速为例,选取排种器常用作业速度8、10、12、14km/h,以合格指数、重播指数、漏播指数为排种性能评〖JP2〗价指标,通过仿真考察其排种性能,并与台架试验进行对比。结果表明,在仿真模拟中,当作业速度不大于14km/h、〖JP〗负压为3kPa时,合格指数均不小于89.7%,漏播指数不大于7.8%,重播指数不大于2.5%;台架试验中,在相同的作业速度和负压下,粒距合格指数均不小于90.3%,重播指数不大于2.7%,漏播指数不大于7%;仿真试验与台架试验结果较为接近,验证了仿真模拟的可行性。     

水肥一体化灌溉施肥机吸肥器结构优化与性能试验

为了优化水肥一体化灌溉施肥机并提高其吸肥性能,在分析文丘里吸肥器工作原理基础上,依据经济流速流量对照表,综合考虑施肥装置及管路系统的沿程损失与局部损失,以吸肥流量为评价指标,应用CFD数值计算对影响系统吸肥性能的关键核心部件文丘里吸肥器的渐缩角α、渐扩角β、喉部直径d0进行单因素性能优化设计,获得了3个主要结构参数对其吸肥性能的影响规律;通过三因素三水平的正交试验方案,得出基于CFD数值计算的文丘里吸肥器最优结构参数组合,渐缩角α为20°、渐扩角β为8°、喉部直径d0为6 mm,且当吸肥管与文丘里主管道呈40°倾角时吸肥性能最优。模拟数据与水肥一体化灌溉施肥机运行数据表明,CFD数值优化后的文丘里吸肥器吸肥流量提高约38.6%,与模糊自动控制系统相配合的水肥一体化灌溉施肥机的吸肥流量总体提高约47.6%,节能效果显著。     

气吸式精量播种机风机气流场仿真试验研究

FL风机作为气吸式播种机核心部件,为气吸式播种机提供排种负压。为此,针对气吸式播种机排种负压输出不稳定的问题,对风机内部流场进行了仿真分析。采用UG10.0软件对风机进行实体建模,应用ANSYS/CFD软件,对风机转速、进口直径、进口流速进行单因素仿真试验,并根据试验结果设计正交试验,对排种器正常工作时风机气流场进行仿真研究及试验验证。结果表明:风机进口直径为120mm时,实际功耗为5.3kW,效率为0.71;风机进口流速为11.05m/s时,实际功耗为5.1kW,效率为0.68,在误差允许的范围内,与仿真结果相吻合。     

颗粒阻尼器结构振动特性耦合算法仿真与试验

颗粒阻尼技术中,颗粒与颗粒、颗粒与孔壁之间的碰撞和摩擦使得颗粒阻尼器具有高度非线性.为此,提出一种能够对颗粒阻尼器的减振性能进行快速预测的仿真算法——离散元-有限元耦合算法,并进行了试验验证,基于该算法研究了颗粒阻尼器的各参数对减振性能的影响规律.试验与仿真结果表明:耦合算法是有效的;影响颗粒阻尼器减振性能的主要参数是填充率和颗粒密度.     

导向臂空气悬架结构有限元仿真与试验验证

通过UG软件建立了悬架结构的三维模型,在此基础上,应用HyperMesh建立了结构的有限元模型;并在ANSYS-Workbench中对其进行了3种极限工况下的静强度校核,验证了结构的强度.通过采用滤波白噪声建立路面时域模型作为动力学仿真的路面输入,在ADAMS软件中,进行动力学分析,得到在该路面输入作用下的载荷时间历程...     

气吸滚筒式玉米排种器充种性能仿真与试验优化

为了提高气吸滚筒式排种器充种性能,采用离散元分析的方法,对种层高度、振动频率、振动角度分别进行数值模拟,结果表明:在相同条件下提升种层高度,可以增长充种区弧长,增加充种时间,降低排种器的漏充率;振动频率增加,种子平均法向应力方差增大,即对种子的扰动性增强;合适的振动角度可以有效提高供种高度。减小内摩擦、增强种群扰动性、提高供种高度均可有效提高排种器充种性能。为寻找最佳参数组合,以郑单958玉米种子为播种对象,采用二次旋转正交组合试验方法,对排种器进行了排种性能试验,建立了种层高度、振动频率、振动角度3个主要因素与合格率、漏播率、重播率的数学模型,分析了各个因素及交互作用对合格率的影响规律,并进行了参数优化与验证试验。当最佳参数组合为振动角度45°,振动频率116~122 Hz,种层高度96~117 mm时,合格率大于90%,漏播率小于5%,重播率小于5%。经试验验证,试验结果与分析结果基本一致。试验结果表明该气吸滚筒式精密排种器对于玉米种子具有很好的播种适应性。