DEM在林火行为模拟中的应用

林火行为具有时间和空间特征,利用DEM(Digital Elevation Model)对林火行为进行3维模拟是一个很有前景的研究方向。本研究利用ArcView实现DEM数据源的提取、模型转换,通过林相图和地形图的配准,将影响林火蔓延的可燃物因子与DEM结合,进行效果图显示,为林火行为的3维模拟进行了有益的实践。     

植树挖坑机钻头主轴扭转振动数学建模与求解

介绍国内外机械化植树造林机械发展状况,指出国内植树用挖坑机研究重点,利用空间运动学和机械振动理论以及弹性动力学原理着重分析建立钻头主轴扭转振动模型并用数值方法进行求解,同时系统地分析钻头主轴下端部件与土壤的相互作用力、钻头主轴重力及惯性力等因素的影响,给出动态的准随机边界条件和初始条件.为下一步的钻头动力学特性仿真及整机动态特性研究,合理预测和控制钻头的运动规律,改善钻头的动力学特性,提高钻头工作效率及改进设计方法提供新的理论依据.     

基于SIMULATION的制粒机环模数值模拟及设计优化

制粒机为饲料制粒工艺中的核心设备,而环模又是制粒机中的关键零部件,其自身材质、结构参数、加工质量等对制粒机的效能发挥有着举足轻重的作用。该零件为易损件且价格昂贵,如何优化环模设计及加工工艺,延长其使用寿命,为生产企业降低成本,是一个复杂的科研课题。文章基于SOLIDWORKS的SIMULATION有限元分析模块,对环模的工况进行数值模拟和设计优化,并将成果应用于实际生产制造,集合使用反馈数据,为下一步研究做准备。     

矩阵式电力变换器的仿真研究

与其它矩阵变换器的控制策略相比,矩阵式电力变换器的双电压控制策略具有电压增益大,抗扰动性能好的优点。文章对矩阵式电力变换器进行了Simulink仿真研究,建立了详细的仿真模型,对基波频率为50Hz、75Hz时的矩阵式电力变换器输入端电流、输出端电压的波形进行了分析。仿真分析结果验证了矩阵式电力变换器的众多优点及矩阵式电路变换器用于工程实际的可行性。     

基于可控性生态减渗目标的河床底质重构技术研究

位于地下水超采区且具有景观要求的河流,需同时具备维持生态水位和渗透补给地下水的功能,研究可调控减渗效果的河床底质重构技术对维持河床垂向连通性具有重要意义。以华北平原常见河床底质和膨润土为主要材料配比得到重构底质,通过变水头渗透试验与模型入渗试验探究了重构底质减渗特性,根据不同河流条件提出不同的配比及结构方案,减渗层厚度和纳基膨润土配比方案1为100 mm和9%,方案2为150 mm和15%,方案3为200 mm和18%;利用GeoStudio SEEP/W软件计算模拟了不同方案的渗流及渗流量减少状况。结果表明,改变膨润土类型和掺量可调节底质的减渗效果,使其渗透系数达到小于1×10^-7cm/s和小于1×10^-6cm/s目标水平;纳基膨润土掺量为15%的重构底质在1 m水头渗透作用下,浸润锋经39 d运移15 cm,56 d内累计入渗量为11.1 cm,减渗效果较好;模拟结果表明,3种减渗方案有不同的减渗效果,典型断面河流水位在0.3～2.0 m时,3种方案河流渗流损失量可降低55.8%～68.8%、91.5%～94.3%和94.8%～96.5%...     

基于OGRE和MPI的虚拟场景多机并行渲染

本研究实现了一种用于静态虚拟场景漫游的分布式的多通道并行渲染系统。系统采用OGRE(O-OGraphics Rendering Engine)进行场景渲染,MPI构成消息传递环境,介绍了与OGRE相关的视角分配算法和渲染同步问题。实验证明,该系统能取代昂贵的图形工作站,成本低,且易于扩展,有很好的应用前景。     

细河污染物在地下水中运移规律的模拟研究

为了研究河水中污染物在地下水中运移规律,分析了细河污染对地下水的影响,根据细河水文地质条件建立了污染物在地下水中运移的2区动力学模型,对河水中氨氮、总硬度等组分在地下水中的运移规律进行了模拟研究。结果表明,随运移距离的增加,污染物浓度逐渐降低;地下含水层对河流中部分污染物具有较强的去除能力,如对氨氮、耗氧量的去除率可达98%以上;水分蒸发对部分污染物具有浓缩作用,地下水中总硬度等组分浓度逐渐升高,并高于污染源浓度。     

棉籽和蓖麻籽的冷榨试验与数值模拟

探讨棉籽和蓖麻籽植物油料的冷榨应力-应变关系、应力-压缩比关系以及加载速率对应力-应变关系和应力-压缩比关系的影响,探讨临界压榨压力选取问题。进行了棉籽和蓖麻籽冷榨试验,采用川北方程建立双曲线型应力-应变模型和压缩比的理论计算模型。研究表明,加载速率对油料破碎应力、应变以及应力-应变关系有影响,速率越大,破碎应力和应变越大;棉籽和蓖麻籽的模拟结果与实测值比较吻合。根据压缩比变化率及其斜率曲线近似确定出棉籽和蓖麻籽工程临界压榨压力分别为70 MPa和100 MPa。     

半轴套管热挤压成形工艺数值模拟

通过对半轴套管的工艺分析,基于体积不变原则,采用逆向法计算零件毛坯,确定了热挤压成形工艺方案;结合刚粘塑性有限元法基本原理,运用有限元软件对半轴套管的反挤压过程进行3-D热力耦合模拟。影响半轴套管热挤压成形的主要工艺参数有挤压温度、挤压速度、模具预热温度等。在其他条件相同情况下,分别设置不同的挤压温度、挤压速度、模具预热温度,通过对不同参数模拟结果的分析比较,得出工艺参数对半轴套管成形的影响状况,揭示热挤压成形过程中的金属流动规律。优化的成形参数,提高了半轴套管的成形性能和经济性能。     

稳流器对摇臂式喷头水力损失影响的数值模拟计算

稳流器是喷头内的主要过流部件,喷头内过流部件的压力损失是评价喷头好坏的指标。利用ANSYS/FLOTRAN有限元分析软件,根据喷头内部流体流态,激活标准K-ε湍流模型,对装有不同型式稳流器的PY130型喷头内部三维流场进行数值模拟。经过建模、分网、加载、计算这一流程,对喷头内流场进行微观化分析,得出速度矢量分布图和压力等值分布图,直观地反映了喷管内部流场紊流程度变化和压力变化并可得出喷头水力损失值,为喷头的优化设计提供合理的依据。