犁体曲面的三维建模及曲面分析

应用三维CAD软件设计犁体曲面是目前先进的技术,可省略许多复杂的计算,同时可降低成本。先确定计算主要参数,而后分析传统犁体曲面的设计方法和三维CAD软件建模的方法,找出有共性的点,线,面,再通过计算得到导曲线和直元线,导曲线可用箭状曲率分析命令进行曲线光顺度分析。设计出的犁体曲面先用旋转和放大命令直接观查是否有缺陷,其后可用曲面分析的方法全面分析性能曲线;翻土曲线等如达不到要求可修改参数自动更新图形。     

犁体曲面的三维建模及曲面分析

应用三维CAD软件设计犁体曲面是目前先进的技术,可省略许多复杂的计算,同时可降低成本。先确定计算主要参数,而后分析传统犁体曲面的设计方法和三维CAD软件建模的方法,找出有共性的点,线,面,再通过计算得到导曲线和直元线,导曲线可用箭状曲率分析命令进行曲线光顺度分析。设计出的犁体曲面先用旋转和放大命令直接观查是否有缺陷,其后可用曲面分析的方法全面分析性能曲线;翻土曲线等如达不到要求可修改参数自动更新图形。     

面向曲面品质分析的曲面离散技术

曲面品质分析是车身开发过程中必不可少的一步,准确的曲面品质分析需要高质量的曲面离散网格,提出了一种新的面向曲面品质分析的裁剪参数曲面离散技术。该方法在单张曲面离散时考虑曲面局部不光顺区域的存在;充分利用曲面边界信息查找两曲面公共边界上的网格;在两曲面网格边界缝合时,直接以公共边界上网格数少的曲面网格为基准,另一曲面网格根据边界网格连接的需要,按照一定规则进行网格顶点替代和网格删除,以实现高效率、高质量、面向曲面品质分析曲面离散,最后以实例验证了算法的有效性。     

Loop细分技术在犁体曲面造型中的应用

阐述了细分方法的基本思想以及基于三角网格的Loop细分模式的原理和方法；提出了在相关几何造型、有限元分析和动态仿真软件配合下，基于OpenGL环境或CAD二次开发环境的复杂犁体曲面造型的细分方案；对犁体曲面的控制网格生成、边界限定等关键技术进行了讨论。利用该方法可以有效缩短复杂犁体曲面的造型、计算和分析时间。     

犁体曲面装配孔精确定位的神经网络方法

犁体曲面装配孔的位置精度要求很高，稍有偏差就会影响耕作效果。采用神经网络方法对二维平面节点与三维空间节点之间的关系进行描述，建立了二者之间的网络映射矩阵。将平面点的二维坐标代入该网络，即可计算出精确的三维坐标。以犁体曲面的装配孔为例，利用自适应学习率的BP网络进行了网络训练和仿真计算，结果表明，这种方法可以获得很高的定位精度，并已应用于1LF435犁体曲面的设计中。     

简化曲面积分的若干种方法

曲面积分,尤其是第二型曲面积分在现实生活中有较大的运用,也是高等数学中的一个重点和难点.对第二型曲面积分的计算,常用的方法不外乎利用二重积分和高斯公式进行求解,但二重积分的计算并不简单,高斯公式的条件又过于苛刻.通过采用积分区域的时称性和被积函数的奇偶性简化运算,并给出一种有效计算第二型曲面积分的方法:向量形式计算法.     

基于放样法的NURBS自由曲面设计

在逆向工程中出现了各种不同的参数曲面描述方法，但是在自由曲面设计过程中．最初的型线只是曲面截面的初步构想，而且轮廓也很粗糙。如何使二维平面的型线描述上升到三维物理空间的曲面构造，是需要解决的问题。为此，给出了用NURBS截面曲线构造自由曲面的放样法，重点研究了在放样法中截面曲线的生成方法．该方法适合于平面脊线同时有多条截面线的自由曲面生成。     

基于Bézier曲面的车身A级曲面反求算法

传统的Bézier曲面控制顶点的反求算法在型值点的参数值为0时,计算公式中会出现分母为0的情况,导致程序的计算结果不准确.通过对型值点的参数化值进行分类讨论,将参数值为0的型值点单独处理,改进了mχn次Bézier曲面控制顶点的反求算法.实例验证,改进后的算法得出的控制顶点结果准确,生成的曲面满足A级曲面的光顺性要求.     

球移曲面的数学模型及其应用

球移曲面是管道工程中常见的连接弯管,这种弯管精度要求高,施工难度大,必需建立一个可靠的数学模型,并采用计算机辅助设计（CAD）技术。采用包络曲面的概念从理论上深入地讨论了轴线为圆弧曲线的等径球移曲面和变径球移曲面的计算方法,根据它们某些内在联系建立了实用可靠的数学模型,在此基础上开发了CAD软件,并以小浪底水利枢纽工程泄洪洞“龙抬头”为例讨论了球移曲面的实际应用。     

STL文件在可视化曲面拼接中的应用

分析了基于OpenGL显示STL格式的优势，及STL格式实体在人机交互式曲面拼接中的应用问题，并结合STL文件格式的特点，提出了快速去除STL面片中冗余数据的方法，使得拼接过程的计算量大大减少，提高了可视化曲面拼接的效率。     

混流泵叶轮设计正反问题迭代方法

基于两类相对流面流动理论,通过迭代计算求解流体的连续方程与运动方程,得到混流泵叶轮内的轴面流场,实现了正问题计算.基于轴面速度分布规律,采用逐点积分法完成叶片骨线绘型,并在轴面内进行叶片加厚,在保角变换平面内对叶片头部和尾部进行修圆,完成了反问题设计.以此为基础,将正问题与反问题相结合,提出了混流泵叶轮正反问题迭代设计方法.在该设计方法中,正问题计算为反问题设计提供流场信息,反问题设计则为正问题计算提供叶轮模型,正反问题反复迭代直到收敛,最终完成叶轮的设计.结果表明：根据正反问题迭代方法设计得到的叶轮载荷分布均匀,水力效率高.该方法弥补了传统方法设计叶片时轴面流动计算仅满足流体连续方程的缺陷,同时考虑了叶片形状对轴面流动计算的影响,最终设计得到的叶片型线同时满足流体连续方程和运动方程,该方法提高了叶轮设计计算的精度,为进一步开展混流泵叶轮的优化设计研究提供了重要的平台.     

滞车时间分析

分析了双车道路面因养护施工而单向放行时的滞车时间与单向放行路段长度、车速、车距、交通量等影响因素的关系,在此基础上得出了滞车时间的具体计算公式,并提出了缩短滞车时间的途径。滞车时间计算公式表明:滞车时间与单向放行路段长度成正比;当单向小时车流量接近一临界数值时滞车时间将迅速增加。缩短滞车时间的途径有三:控制施工路段长度;提高放行车速及严格现场交通管制。     

双吸离心泵径向力数值分析

应用CFD软件对某型双吸离心泵的内部流场进行了数值计算,给出了不同工况下叶轮出口与蜗壳耦合面静压沿周向、轴向的分布规律.通过对比试验曲线与数值计算外特性曲线,发现两者比较吻合,相对误差小于5%,且数值计算叶轮出口周向压力分布曲线与试验曲线趋势一致.采用径向力出口压力法计算模型,计算了各工况下离心泵叶轮所受的径向力及其分量.结果表明：应用数值计算结果而建立的离心泵径向力计算模型具有一定的准确性.小流量工况时,径向力随流量的增加而减少;设计流量工况附近时,径向力达到最小值且不为0;大流量工况时,径向力随流量的增加而增加.     

半螺旋形吸水室对离心泵压力脉动特性的影响

以某型号双吸泵为研究对象,分析了半螺旋形吸水室几何参数对离心泵内部不稳定流场压力脉动的影响。在保证吸水室基本几何参数不变的情况下,通过改变吸水室断面形状与隔舌位置而设计了2种计算方案。基于Navier-Stokes方程和标准的 双方程紊流模型,采用贴体坐标、非结构化四面体网格和SIMPLEC算法,分别对不同设计方案的双吸离心泵进行全流道非稳态数值计算,得到各设计方案下离心泵监测点的压力脉动特性,并对其分析。计算结果表明：方案Ⅱ随着吸水室断面形状的改变,以及隔舌位置由与水平线成90o变为45o,吸水室内监测点的压力变化时域曲线趋于均匀、平缓;在压水室中,由于隔舌处监测点主要受隔舌与叶轮的动静干涉的影响,两种方案的压力脉动情况几乎一致,而其他监测点的压力变化均匀性方案Ⅱ明显优于方案Ⅰ,从而提高了机组运行的稳定性,为进一步研究双吸离心泵吸水室的设计提供了理论和实际应用参考。     

针阀结构对喷油嘴内燃油流动影响的数值分析

采用CFD动态计算并结合欧拉两相流算法分析针阀结构的不同对燃油在喷油嘴内流动的影响。通过对单锥面针阀和双锥面针阀的喷油嘴进行对比分析,得出一次喷油全过程中单锥面针阀的出口质量流量要比双锥面针阀的少,相应的平均流速也低。由于喷嘴出口流动情况的不同造成了喷雾的形态差异。     

坡耕地玉米滴灌节水技术集成模式研究

通过对"大垄双行覆膜+膜下滴灌+垄向区田"和"行间覆膜+露地滴灌+垄向区田"两种集成模式条件下的玉米产量、经济效益以及水分利用效率的研究,结果表明:"大垄双行覆膜+膜下滴灌+垄向区田"集成模式从产量、经济效益和水分利用效率均好于"行间覆膜十露地滴灌+垄向区田"集成模式;利用RAGA-PIC模型对集成模式进行评价,各个指标的贡献率大小顺序依次为:产值,经济效益,水分利用率,玉米产量和投入费用,其中B2处理表现最好,为抗早节水提出了新的思路.     

中比转速离心泵叶轮的优化设计及数值模拟

基于流体流动的连续方程和运动方程,通过两类相对流面的迭代计算,实现中比转速离心泵叶轮内准三维正问题的数值计算,得到了轴面速度分布.应用逐点积分法进行叶片骨线绘型,在轴面上加厚叶片,在保角变换平面上修圆叶片头部,实现了离心泵叶轮的反问题设计.正反问题进行迭代计算求解直至收敛,得到最终设计的叶轮.采用RNGk-ε湍流模型和SIMPLEC算法,对离心泵叶轮内三维流场进行数值模拟,得到了叶轮内压力和速度分布.模拟结果表明设计得到的叶轮内部压力分布非常均匀,流动稳定无分离,叶轮出口能量分布合理,所设计的叶轮具有优越的水力性能.     

长喉槽计算原理及几何设计

应用液体连续性方程和能量方程讨论了长喉槽水力计算的基本原理,采用边界层理论分析了水流流经长喉槽的水头损失,从而得到了计算长喉槽水位～流量关系的方法;通过对长喉槽运行机理的分析,采用动态二分副近法对长喉槽几何尺寸进行自动拟定,并应用Ｃ语言编写了计算长喉槽水位～流量叛乱 度及几何设计等的应用程序;将该部分应用程序与长喉槽ＣＡＤ绘图软件相结合,实现了长喉槽计算、设计、绘图一体化。     

双流道泵内压力脉动的CFD计算及测试

基于计算流体动力学软件Fluent,应用滑移网格技术,对一比转速为99的双流道泵在设计工况下的内部流场进行非定常计算,得到不同时刻叶轮和蜗壳内监测点的压力脉动规律.计算结果表明叶轮流道内不同位置处点的压力波动在一个周期内呈现周期性变化规律,同时从进口到出口逐渐升高,压力出现波峰和波谷的时间间隔大致相同.蜗壳流道内,离隔舌位置越近,压力波动越大,蜗壳出口的压力波动呈周期性变化规律,关于基圆中心对称的两个点的压力波动规律非常相似.利用虚拟仪器技术和水下压力传感器测量了蜗壳出口处的压力脉动,对比结果表明数值计算结果与试验压力结果基本一致,满足压力脉动预测的要求.     

立式多级筒袋泵吸入装置的优化设计

通过试验和数值计算,研究了立式多级筒袋泵的空化性能及泵内空化流场．为改善立式多级筒袋泵的吸入性能,分析了几种叶轮几何参数对泵空化的影响。研究结果表明：采用叶片进口断面面积较大的双吸式首级叶轮,且在首级叶轮的两侧进口加设诱导轮,大幅提高了立式多级筒袋泵的空化性能,使泵的空化比转速达1479;基于均衡混合流假设的空化模型,可合理预测泵的平均空化性能,模拟的空化流场有助于了解水力设计诸因素对泵内空化发展的影响;在设计诱导轮及首级叶轮时,选取较大的叶片进口安放角有利于改善泵装置的吸入性能,同时有利于发挥诱导轮的功效．