基于CFD数值模拟的FSAE赛车发动机进气系统改进分析

根据中国大学生方程式汽车大赛对于发动机进气限流等规则要求,并结合以往参赛队伍的经验,为扬州大学车队新赛季做准备,特对原有FSAE赛车发动机进气系统进行了重新构建。重新建立了赛车进气系统三维模型,运用网格生成软件ICEM CFD对几何模型进行网格划分,利用Fluent流体分析软件对发动机进气稳态进行数值模拟研究。     

ANSYS环境下柴油机螺旋气道的参数化建模

基于ANSYS有限元分析软件,通过确定螺旋气道的主要设计参数,并借助Visual C++集成开发环境,实现柴油机螺旋气道的参数化建模,提高了柴油机螺旋气道的建模效率,并为柴油机螺旋气道的设计提供了一条新途径。     

柴油机螺旋气道数字化设计方法

通过系统分析柴油机螺旋气道几何结构以及气道敏感区域对气道流通性能的影响关系,确定了构建螺旋气道的关键结构参数。提出了一种以气缸盖结构为约束条件,涡流比为设计目标,再进行流量系数优化的螺旋气道数字化设计方法,建立了螺旋气道参数化数学模型,开发了一款柴油机螺旋气道数字化建模软件。针对一款自主开发的卧式两缸柴油机螺旋气道的设计要求,采用螺旋气道数字化建模软件建立了螺旋气道数字化三维模型,进行了模型光顺性分析和流通性能分析。分析结果表明,螺旋气道数字化设计方法具有一定的可行性和通用性,只需提供气缸盖结构、流通性能(涡流比和流量系数)的设计要求,通过该数字化设计方法和建模软件就能设计出满足要求的螺旋气道。     

弧面分度凸轮的参数化设计方法研究

针对弧面分度凸轮工作曲面建模的复杂性,提出了一种建模的新方法。利用Excel计算得出主要参数,把参数变量和值及其公式用文本导入到UG表达式中,利用表达式和特征生成模型,实现参数化设计生成系列产品,减少了繁琐计算,缩短了设计周期,提高了设计精度。     

二次开发技术在飞机机身结构零部件库中的应用

在分析目前三维参数化设计技术的基础上,以飞机机身典型零部件作为建模的对象,应用快速建模技术,借助VBA,以VB6.0作为编程工具,对CATIA进行二次开发,并对飞机机身典型零件进行交互式参数化设计。分析了CATIA宏的内部程序构造、原理和结构功能,对飞机机身典型零部件进行界面操作编程,分析零件的特征参数,实现参数修改和重新驱动,从而快速生成新的飞机机身零部件。实例验证表明,基于VB6.0二次开发实现某型机机头参数化快速布置,所采用的方法能够快速、准确、高效率规划、自动生成飞机典型零件、部件,实现飞机零件的快速建模,节省建模时间,提高了设计效率,降低了人员的工作强度,缩短了产品的生产周期。     

基于SolidWorks的播种机零件参数化设计系统研究

为了提高播种机零部件的设计效率,将SolidWorks软件引入到了播种零部件数字化设计平台上,并利用VC对SolidWorks进行了二次开发,实现了播种机零部件的参数化设计。在设计零部件时,无需从底层进行建模,直接在VC界面输入相关参数,便可以自动生成零部件,有效提高了播种机零部件的设计效率。以播种机耧脚的参数化设计为例,对播种机多耧脚进行了设计,并对其应力应变等进行了分析。结果表明:采用参数化设计方法可以快速建立多个耧脚模型,并可以直接通过软件进行应力、应变等分析,在建模的同时实现了零部件的优化设计。     

基于Pro/E软件的柴油机曲轴三维建模

以Pro/E软件里的各种选项(拉伸、旋转、镜像等)为支撑,以柴油机曲轴为例进行参数化实体建模,利用Pro/E软件进行参数化建模设计,简便且提高了设计效率、减少了设计缺陷。     

基于CFD的内燃机三维模拟技术中的网格生成

回顾了CFD中各种网格生成方法,介绍了基于CFD的内燃机三维模拟技术中采用的静态和动态网格生成方法,指出了适合于包括进排气过程的缸内工作过程模拟的网格生成方法,并对网格生成技术发展前景进行了展望。     

基于SolidWorks的扭曲叶片三维参数化造型系统的开发

扭曲叶片的3D造型是实现叶轮3D造型、叶轮流场CFD数值模拟及叶片CAM的关键。为实现扭曲叶片的3D参数化造型,本文以SolidWorks为平台,Microsoft Excel为数据库,应用VB程序和SolidWorks API函数,基于二维木模图上扭曲叶片表面离散的型值点,采用无原型参数化方法实现了扭曲叶片的3D参数化造型。为生成叶轮3D造型和CFD/CAM奠定了基础。     

旋耕机齿轮箱直齿圆柱齿轮的参数化设计

针对旋耕机带内花键的直齿圆柱齿轮齿廓结构复杂,在So1idWorks中三维建模步骤繁琐、效率低下的问题,建立其数学模型,通过录制宏、编辑宏的方法,编写了齿轮参数化建模的源程序。使用VB6.0软件设计人机交互界面,对编写的源程序进行调试与修改,实现对So1idWorks的二次开发,生成可执行程序文件,实现了输入旋耕机内花键直齿圆柱齿轮基本参数和输出其三维模型的功能,为进一步旋耕机整机的参数化设计提供依据。     

基于逆向工程的混肥搅拌器重构及CFD模拟

以灌溉施肥系统重要组成部分混肥搅拌器为研究对象,基于逆向工程技术,对搅拌器叶片进行三维重构和偏差分析,结果显示:重构叶片曲面90%以上区域精度达到±0.1 mm。基于ICEM软件对搅拌器流场域进行建模和非结构网格划分,采用多重参考系法、欧拉模型和RNG k-ε湍流模型实现不同搅拌速度和桨叶离槽底高度下搅拌器性能的CFD模拟,对不同工况下搅拌器的搅拌效果进行分析讨论,为混肥搅拌器的应用和优化设计提供一定参考依据。     

柴油机总体结构设计参数体系研究

在借鉴传统的柴油机设计方法及结构设计参数选取方面的相关经验基础上,提出了总体结构设计参数的提取原则,并在此基础上提出了柴油机结构设计参数分级思想,同时还建立了柴油机总体结构设计参数体系,为后续结构的建模及优化等工作奠定了基础。     

CATIA中渐开线齿轮的参数化精确建模

介绍了一种渐开线齿轮的全参数化精确建模的新方法。通过数学方法建立渐开线齿轮单齿齿廓的曲线方程,将齿廓的曲线方程转化为CATIA的表达式,利用CATIA的可参数化设计工具,就可以实现渐开线齿轮的参数化精确建模。     

基于Pro/E的斜齿轮参数化设计

介绍了一种在Pro/E中创建斜齿轮的方法,利用软件中的程序和关系工具,实现了斜齿轮的参数化建模,通过人机交互方式生成给定齿轮参数的齿轮模型,减少了重复设计工作量。     

发动机活塞机构组件的参数化设计及仿真

采用参数化设计方法,利用PRO/E软件的Pro/PROGRAM模块建立发动机零件的参数化模型,并利用关系式实现元件之间的尺寸驱动和发动机活塞机构组件的参数化建模,实现了发动机活塞机构的参数化设计及仿真。设计人员只需改变零件的参数就能改变整个组件模型,减少重复设计的工作量,同时方便设计人员考虑产品整体性能,缩短产品设计开发周期。     

柴油机运动机构多学科协同优化设计

研究多学科耦合作用下的结构快速设计优化技术,提出将多学科设计方法应用于柴油机结构设计,实现了柴油机运动机构综合性能优化.建立曲轴-连杆-活塞结构三维参数化模型,以结构轻量化为设计目标,结构静强度、振动性能和热性能等为约束,基于多学科协同优化设计思想建立设计优化模型,完成了柴油机运动机构的多学科性能综合优化并取得了良好的优化结果.     

基于Pro/TOOLKIT叶片参数化软件的开发研究

为了克服在Pro/E中根据木模图提供的数据建立三维实体模型效率低、建模复杂、精度低等缺陷,实现泵的水力设计及三维叶片建模的快捷性和简便性.根据一元流动理论,以Pro/E软件为开发平台,Pro/TOOLKIT为开发工具,选择Visual C++6.0编程工具进行叶片参数化软件的开发.本程序采用了模块化的结构体系,每个模块对应的界面,能灵活地进行人机对话.实现了根据泵的设计参数,设计并建立三维实体叶片的功能.实践证明该软件不但可以直接、快速的生成叶片的三维实体模型而且可以提高泵的设计效率和精度.     

基于模糊多准则决策算法的农机部件参数化设计

精细农业的实现离不开高精度农机的支持。为了提高农机的设计精度,有效的缩短设计周期,提出了一种基于模糊多准则决策算法的农机部件参数化优化方法。该方法基于Solid Works建模软件和VB编程软件的兼容性接口,可通过VB编程来实现自动化和参数化建模过程,提高了农机零部件的设计效率,利用模糊多准则算法对零件的尺寸进行优化,从而有效地提高了农机零部件的设计精度。以农机部件液压缸的设计为例,通过参数化建模方法自动建立了一级缸和二级缸的模型,结果发现:使用模糊多准则决策算法可提高设计效率和经济效益,缸体的结构力学性能也得到了有效优化。     

表达式法在系列产品参数化CAD中的应用

根据不同系列军用改装车辆的特殊要求,需要对方舱结构进行频繁改动。为避免CAD模型的重复建立,本文应用两类表达式实现了改装车辆的方舱结构快速设计。首先建立了原型方舱零件及其装配的参数化模型,然后定义了驱动参数及其所有零件的装配关系表达式。通过关系表达式的驱动实现了方舱结构的尺寸参数化;通过抑制表达式实现了方舱结构形式的特征参数化。讨论了参数化设计与建模的关系,提出了零件参数化的表达策略。     

某8缸柴油机冷却水套CFD分析及优化

对某8缸柴油机冷却水套的流场进行了数值模拟及分析。运用ICEM CFD软件对整机冷却水套进行了网格划分,获得较高质量的有限元模型,导入FLUENT计算水套的流场。通过对水套速度场和压力场的分析,得出各缸冷却特性分布的规律,判断出第8缸冷却性能相对较差。尝试通过改变进水总管末端的长度,探究其对各缸冷却液流动的影响,尤其是对第8缸的影响。结果表明,适当延长进水总管末端的长度,可以有效平衡各缸冷却水流量。