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5m精轧机立辊回油管振动的FLUENT软件仿真
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作者 佟琨 梁东伟 +1 位作者 宋锦春 倪克 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期254-257,共4页
分析了宝钢厚板部生产5m宽钢板的精轧机立辊回油管振动情况,建立了管路的数学模型.利用Gambit软件建立回油管的三维模型并划分网格,采用流体动力学计算软件FLUENT对管路进行仿真分析.分析发现,回油管内的空穴和湍流是产生振动和噪声的原... 分析了宝钢厚板部生产5m宽钢板的精轧机立辊回油管振动情况,建立了管路的数学模型.利用Gambit软件建立回油管的三维模型并划分网格,采用流体动力学计算软件FLUENT对管路进行仿真分析.分析发现,回油管内的空穴和湍流是产生振动和噪声的原因.提出了回油管改造方法并进行了仿真验证,结果表明,改造后的回油管内空穴和湍流现象明显减少,有效地减轻了振动.本文工作对生产线的调试和最终运行提供了理论依据. 展开更多
关键词 数学模型 振动 fluent软件 精轧机 立辊 回油管
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基于Fluent仿真的原子层沉积法制备镀膜毛细管研究
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作者 赵慧斌 李艳丽 +3 位作者 吕文思 孔祥东 韩立 张贺 《光子学报》 北大核心 2025年第3期242-252,共11页
采用Fluent仿真工具对三种模型下气体在毛细管内的流通过程进行模拟,通过稳态和瞬态仿真,系统研究了不同模型下,气体在腔室和毛细管内的扩散过程。仿真结果显示,当毛细管与一个出气口连接,其余出气口全部打开时,流经毛细管的气体充足,... 采用Fluent仿真工具对三种模型下气体在毛细管内的流通过程进行模拟,通过稳态和瞬态仿真,系统研究了不同模型下,气体在腔室和毛细管内的扩散过程。仿真结果显示,当毛细管与一个出气口连接,其余出气口全部打开时,流经毛细管的气体充足,在吹扫过程结束时,腔室内无多余气体残留。在此基础上,根据三种模型,利用原子层沉积技术在单毛细管内表面制备了HfO_(2)薄膜,测试结果与仿真分析结果一致。采用优化的镀膜模型实现在毛细管内表面生长厚度均匀、表面光滑的薄膜。 展开更多
关键词 fluent仿真 原子层沉积 毛细管 内表面镀膜 气体扩散
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叶轮机械流固热耦合仿真及自主可控软件研制
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作者 唐志共 何旭 +5 位作者 查浩 王子维 王栋志 储世博 柳阳威 李彬 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第8期76-99,I0001,共25页
叶轮机械作为动力能源领域的关键设备部件,其性能和效率直接关系到动力系统的服役表现。随着高性能计算机系统硬件水平的高速发展,以及流体、强度和传热领域数值仿真能力的不断提升,流固热耦合仿真技术对于叶轮机械的设计优化、性能预... 叶轮机械作为动力能源领域的关键设备部件,其性能和效率直接关系到动力系统的服役表现。随着高性能计算机系统硬件水平的高速发展,以及流体、强度和传热领域数值仿真能力的不断提升,流固热耦合仿真技术对于叶轮机械的设计优化、性能预测以及故障预防起着越来越关键的作用。本文对叶轮机械流体、强度以及流固和流热仿真领域的主要数值方法和挑战问题进行了分析,以国产自主涡轮动力叶轮机械流固热耦合仿真软件(AeroEngine Numerical Simulation,AENS)为载体,介绍了同构/异构流固热耦合仿真软件架构,以及高效的耦合算法和鲁棒的网格技术。通过典型叶轮机械AENS流固/流热耦合仿真结果与试验数据的对比分析,表明AENS具备在高温、高压、高转速条件下的流固热耦合模拟能力,其应用前景广阔,为叶轮机械正向多学科耦合设计提供了重要支撑。 展开更多
关键词 流固热耦合 软件架构 数值仿真 叶轮机械 多学科耦合设计
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自主仿真软件创新方法的思考
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作者 田锋 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第7期1879-1884,共6页
要:鉴于我国仿真软件基础薄弱,仅通过重复国际巨头的研发路径难以实现弯道超车。在分析国产仿真软件自主创新误区的基础上,提出并阐述了六大创新策略:强调避开既有路径、紧贴中国实际、打造极致性能、利用特殊需求提升技术、从零开始构... 要:鉴于我国仿真软件基础薄弱,仅通过重复国际巨头的研发路径难以实现弯道超车。在分析国产仿真软件自主创新误区的基础上,提出并阐述了六大创新策略:强调避开既有路径、紧贴中国实际、打造极致性能、利用特殊需求提升技术、从零开始构建新体系以及拥抱人工智能原生架构,为国产仿真软件的自主创新发展提供思路。 展开更多
关键词 关键键词词:自主仿真 工业软件 自主创新 国情意识 AI原生
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数字物理元宇宙--工业仿真软件发展思考与展望 被引量:1
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作者 陈沪东 《中国工程科学》 北大核心 2025年第3期11-21,共11页
本文提出了数字物理元宇宙的理念,旨在明确和拓展工业仿真软件的核心内涵,突破工业仿真软件在通用性、易用性、算力及算法等方面的局限性,为工业仿真软件的未来发展提供理论支持与实践参考。全面把握从计算物理到工业仿真、从工业仿真... 本文提出了数字物理元宇宙的理念,旨在明确和拓展工业仿真软件的核心内涵,突破工业仿真软件在通用性、易用性、算力及算法等方面的局限性,为工业仿真软件的未来发展提供理论支持与实践参考。全面把握从计算物理到工业仿真、从工业仿真软件到数字物理元宇宙的认识历程,在比较分析的基础上论述了数字物理元宇宙的基本内涵;进一步界定了数字物理元宇宙与工业仿真软件的异同关系,阐明了数字物理元宇宙的时效性、广适性、洞察性、非扰性、普及性等优势以及对教学及基础科研的积极促进作用。针对构建计算物理核心技术的领先地位、核心技术紧密联系实际应用、打破专业壁垒并促成跨学科知识交汇、改变传统工程研发的惯性并激发工程师的参与度等数字物理元宇宙的发展难点,提出了数字物理元宇宙的发展路径:成立跨学科的教学与科研中心,开发以数字物理元宇宙为框架的教学软件,建立与工业应用相结合的研发基地,设立独立的验证机构和学术交流平台。数字物理元宇宙作为工业仿真软件的高阶形态,将重构工业实验范式,为教学与基础科研提供全新的工具和体验,促进我国在新一轮国际科技竞争中抢占战略先机。 展开更多
关键词 数字物理元宇宙 工业仿真软件 数值模拟 多物理耦合 虚实互动
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软件定义分布式无人飞行器集群实时仿真推演验证系统
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作者 王孟阳 张钊华 +3 位作者 李超越 李林 张栋 高健峰 《指挥与控制学报》 北大核心 2025年第4期482-492,共11页
软件定义战争是一种利用互联软件平台进行分析、规划和控制,以实现体系化作战的新型作战理念。针对软件定义在无人集群作战领域中的应用问题,构建了一个集成大规模多任务场景管理、分布式组网模拟、事件触发与任务驱动的自主决策规划计... 软件定义战争是一种利用互联软件平台进行分析、规划和控制,以实现体系化作战的新型作战理念。针对软件定义在无人集群作战领域中的应用问题,构建了一个集成大规模多任务场景管理、分布式组网模拟、事件触发与任务驱动的自主决策规划计算、六自由度仿真模拟及视景模拟的实时仿真推演验证系统。通过设计异构无人飞行器集群的多类任务作战案例,并通过动态事件触发与状态转移,验证了系统的有效性。系统突破了无人平台仿真数量的限制,实现了多任务场景的按需配置,促进了无人集群智能化水平的提升。 展开更多
关键词 软件定义 无人飞行器集群 分布式系统 半实物仿真 可视化推演
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二维多孔材料缓冲性能仿真与优化设计软件的开发
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作者 张艺行 孔令钰 +5 位作者 孙德强 张民泽 祝子嘉 聂希雅 韩紫怡 文秋雨 《包装工程》 北大核心 2025年第9期189-195,共7页
目的解决冲击作用下二维多孔材料计算机辅助缓冲性能评价和缓冲优化设计问题。方法构建二维多孔材料缓冲性能分析有限元模型,给出了相应的缓冲性能评价指标与数据处理方法。设计了软件的整体功能模块和系统数据库,规划了软件的总体功能... 目的解决冲击作用下二维多孔材料计算机辅助缓冲性能评价和缓冲优化设计问题。方法构建二维多孔材料缓冲性能分析有限元模型,给出了相应的缓冲性能评价指标与数据处理方法。设计了软件的整体功能模块和系统数据库,规划了软件的总体功能流程,最终利用C++Builder编程环境开发相关软件。结果软件包括数据管理、前处理器、后处理器、优化设计等功能模块。前处理器输入基材种类、结构参数和载荷条件等,自动生成各种二维多孔材料缓冲性能分析有限元模型文件,并调用ANSYS/LSDYNA生成模型进行运算;优化设计模块输入冲击体和基材相关参数,得到相应二维多孔材料的最佳壁厚边长比等最佳结构参数;数据管理模块可管理基材参数、材料缓冲性能分析和优化设计的结果。系统数据库包括基材规格尺寸、基材性能参数、缓冲性能分析结果、优化设计项目数据及其详细结果等数据表。结论最终呈现了所开发软件的主界面及各模块的对应菜单项,软件功能全面,界面操作简便友好。 展开更多
关键词 二维多孔材料 缓冲性能 仿真建模 优化设计 软件开发
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光伏发电系统仿真软件设计与控制决策探讨 被引量:2
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作者 杜海娟 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期684-684,共1页
太阳能作为一种巨量且分布广泛的可再生能源,具有巨大的发展潜力,光伏发电系统因此得到了广泛应用。然而,光伏发电系统的性能受到多种因素的影响,其中包括光照强度、温度、光伏电池的材料和工艺等,这些因素导致光伏发电系统的输出具有... 太阳能作为一种巨量且分布广泛的可再生能源,具有巨大的发展潜力,光伏发电系统因此得到了广泛应用。然而,光伏发电系统的性能受到多种因素的影响,其中包括光照强度、温度、光伏电池的材料和工艺等,这些因素导致光伏发电系统的输出具有不确定性。因此,为了优化光伏发电系统的运行,提高其发电效率,仿真软件的设计与控制决策问题的研究显得尤为重要。在光伏发电系统仿真软件设计方面,需要构建能够准确模拟光伏电池、逆变器、储能电池等关键组件以及整个光伏发电系统运行特性的模型,这些模型需考虑各种影响因素(如光照变化、温度变化、电网条件等),并能够提供实时、准确的仿真结果。同时,仿真软件还需具备强大的数据处理能力,以便用户能够方便地进行模型搭建、参数设置和结果分析。光伏发电系统在控制决策问题研究方面,需要实现高效、稳定的运行,这要求系统能够根据实时环境条件自动调整工作参数,以保证系统能在最佳条件下运行。 展开更多
关键词 控制决策 数据处理能力 仿真软件 光照变化 光伏发电系统 实时环境 可再生能源 光伏电池
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基于C4D软件的纬编线圈结构三维仿真
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作者 朱锦超 管张翔 +1 位作者 詹亿聪 李萍 《针织工业》 北大核心 2025年第5期7-10,共4页
基于Cinema 4D(C4D)软件,研究纬编针织线圈三维仿真方法。在Pierce二维纬编线圈模型基础上,通过计算针织物线圈结构参数(线圈长度、纱线直径、圈高、圈距、未充满系数),并使用Bezier样条曲线构建二维纱线,扫描指定纱线截面后形成三维针... 基于Cinema 4D(C4D)软件,研究纬编针织线圈三维仿真方法。在Pierce二维纬编线圈模型基础上,通过计算针织物线圈结构参数(线圈长度、纱线直径、圈高、圈距、未充满系数),并使用Bezier样条曲线构建二维纱线,扫描指定纱线截面后形成三维针织线圈几何结构仿真方法。按针织线圈串套规律,实现纬编针织物3种结构单元(线圈、浮线、集圈)的三维建模。结果表明,基于C4D软件构建线圈模型操作简单,建模功能丰富,线圈曲线平滑,仿真效果较好,是研究针织结构三维空间形态及针织产品开发的有效工具。 展开更多
关键词 针织物 三维仿真 C4D软件 Pierce线圈模型 B-样条曲线 线圈结构
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应用Fluent软件对高速催泪弹射流仿真研究
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作者 李玉超 田玉坤 +1 位作者 张振平 曲庆烨 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期144-147,共4页
当在公共场所一线执法或者执勤人员周边6~10 m内发生暴力袭击时,亟需一种可以直接作用在单体目标又不会产生过度伤害的“非致命性”武器弹药高速催泪弹。为达到刺激性液体喷射6~10 m的距离,通过Fluent软件对高速催泪弹喷嘴喷射刺激性液... 当在公共场所一线执法或者执勤人员周边6~10 m内发生暴力袭击时,亟需一种可以直接作用在单体目标又不会产生过度伤害的“非致命性”武器弹药高速催泪弹。为达到刺激性液体喷射6~10 m的距离,通过Fluent软件对高速催泪弹喷嘴喷射刺激性液体射流的外弹道特征进行数值模拟仿真研究,制备高速催泪弹进行喷射性能试验。试验结果表明高速催泪弹喷射距离达到使用要求,与数值模拟仿真结果一致。高速催泪弹仿真研究与试验达到了近距离拒止、抓捕、制伏暴乱分子的目的,也为该类型的非致命液体射流定向能弹药的研发提供依据。 展开更多
关键词 高速 催泪弹 射流 仿真 fluent软件
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航天器系统仿真软件SpaceSim设计与应用 被引量:3
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作者 魏承 乔彬 +2 位作者 刘天喜 赵晗 曹喜滨 《宇航学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期1724-1731,共8页
针对中国航天事业对国产化航天器设计软件的迫切需求,设计了航天器系统仿真软件SpaceSim。面向大规模航天系统仿真效率低,以及多领域先进载荷耦合仿真复杂、传统的时间驱动仿真框架难以满足时敏任务需求等难题,提出了基于GPU的大规模航... 针对中国航天事业对国产化航天器设计软件的迫切需求,设计了航天器系统仿真软件SpaceSim。面向大规模航天系统仿真效率低,以及多领域先进载荷耦合仿真复杂、传统的时间驱动仿真框架难以满足时敏任务需求等难题,提出了基于GPU的大规模航天系统多领域建模与高效仿真方法,构建了基于时间和事件混合驱动的航天系统软件运行框架,并实现了与第三方软件的高性能联合仿真接口。SpaceSim可完成航天器设计、测试、发射、运控等全任务周期的仿真与验证,可广泛应用于教学科研及型号工程任务。 展开更多
关键词 航天器 系统仿真 软件设计 仿真平台
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基于FLUENT软件的多孔质静压轴承静态特性的仿真与实验研究 被引量:21
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作者 孙雅洲 卢泽生 饶河清 《机床与液压》 北大核心 2007年第3期170-172,共3页
将计算流体力学中的FLUENT软件成功地引入到多孔质静压轴承研究领域。该软件对边界条件、计算模型、控制参数及网格质量方面都有严格要求。本文应用该软件对多孔质静压径向轴承进行了三维流场的计算,得到了气体在多孔质静压轴承中的压... 将计算流体力学中的FLUENT软件成功地引入到多孔质静压轴承研究领域。该软件对边界条件、计算模型、控制参数及网格质量方面都有严格要求。本文应用该软件对多孔质静压径向轴承进行了三维流场的计算,得到了气体在多孔质静压轴承中的压力变化图像及轴承承载能力的数据,进而可以根据承载能力计算轴承的静态刚度。最后在自行研制的实验台上对仿真结果进行实验验证。 展开更多
关键词 多孔质 静压轴承 fluent软件 静态特性
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车载锂离子电池组冷却结构设计与仿真分析
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作者 申江卫 于帅 +2 位作者 李希进 陈峥 夏雪磊 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期118-126,共9页
针对锂离子电池组存在散热不足和系统能耗高问题,利用Fluent软件分析了不同半圆弧形液冷板结构对电池组散热性能及流体域压降的影响。基于电池组的最高温度、最大温差和压降这3个关键指标,设计了8组冷却结构,并选取结构2进一步对冷却液... 针对锂离子电池组存在散热不足和系统能耗高问题,利用Fluent软件分析了不同半圆弧形液冷板结构对电池组散热性能及流体域压降的影响。基于电池组的最高温度、最大温差和压降这3个关键指标,设计了8组冷却结构,并选取结构2进一步对冷却液的入口流速、入口温度以及液冷板高度对电池组散热效果的影响进行了分析。研究结果表明:与传统单一流向结构相比,双向流结构更有利于改善电池组的温度均衡性;调整进出口位置会改变冷却液的流动分布,进而影响电池组的散热性能;增加冷却液流速可降低电池组的最高温度和温差,但当流速超过0.3 m/s时,散热效果的提升将变得有限,且会增加系统能耗;降低冷却液温度能有效降低电池组的最高温度,但会增大电池组温度差异;增加液冷板高度有助于增强电池组的散热效果并改善温度均匀性。当冷却液流速为0.3 m/s,冷却液入口温度不低于25℃,液冷板高度不小于55 mm时,采用结构2冷却后的电池组最高温度为30.61℃,同时最大温差可控制在5℃以内,具有更好的温度均衡性。 展开更多
关键词 车辆工程 锂离子电池 冷却结构 热均衡性 fluent仿真
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基于Fluent流体传热仿真的毛细管风道设计优化 被引量:1
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作者 沈燃 郑利俊 +4 位作者 樊伟东 荣雅文 邓然 骆志成 黄俊 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期414-421,共8页
针对毛细管冷却风道内分离段毛细管柱轴向散热不均匀问题,设计一种变截面送风道。利用Fluent仿真软件对风道设计过程进行建模和数值模拟,优化改进风道冲击角、出入口形状与风道长度尺寸等参数,并通过对风道出风口风速与风道内柱面温度... 针对毛细管冷却风道内分离段毛细管柱轴向散热不均匀问题,设计一种变截面送风道。利用Fluent仿真软件对风道设计过程进行建模和数值模拟,优化改进风道冲击角、出入口形状与风道长度尺寸等参数,并通过对风道出风口风速与风道内柱面温度的实测验证设计的可靠性。结果表明:毛细管冷却风道经优化后,出风口的风速更加均匀,柱面轴向温差减小,温度均匀性得到改善。仿真结果较好地拟合了实验结果,4个出风口的风速在10.38~10.67m·s^(-1),柱面温差缩小至±1℃以内。优化后的毛细管冷却风道设计对提升分离段冷却效率具有指导意义。 展开更多
关键词 风道设计 毛细管 对流传热 fluent仿真
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草方格铺设机电液控制位姿调节悬挂设计及仿真验证
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作者 常同立 仲亚林 《液压与气动》 北大核心 2025年第8期104-110,共7页
针对防风固沙横向草方格铺设机在起伏不平沙漠表面作业的位姿调节需求,设计一种电液控制位姿调节悬挂系统,用于连接防风固沙横向草方格铺设机与拖拉机。分析位姿调节悬挂机械机构,建立运动学模型;设计位姿调节液压系统,建立阀控缸液压... 针对防风固沙横向草方格铺设机在起伏不平沙漠表面作业的位姿调节需求,设计一种电液控制位姿调节悬挂系统,用于连接防风固沙横向草方格铺设机与拖拉机。分析位姿调节悬挂机械机构,建立运动学模型;设计位姿调节液压系统,建立阀控缸液压动力元件模型;设计电液控制系统方案。采用AMESim软件建立横向草方格铺设机位姿调节悬挂仿真模型。仿真结果表明:电液控制系统设计可行;横向草方格铺设机位姿调节悬挂设计可行。 展开更多
关键词 草方格铺设机 位姿调节悬挂 电液控制系统 AMESim软件仿真
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智能制造背景下工业软件云化转型策略研究——基于数据驱动的演化博弈分析
16
作者 章瑞 王乔松 《工业技术经济》 北大核心 2025年第6期150-160,共11页
为促进工业软件从单机运行向云化服务转型,助推智能制造高质量发展,本文采用演化博弈理论研究智能制造背景下工业软件云化转型中多主体决策问题。基于工业软件的数据驱动升级、用户可定制性、参与主体行为的交互影响以及有限理性的假设... 为促进工业软件从单机运行向云化服务转型,助推智能制造高质量发展,本文采用演化博弈理论研究智能制造背景下工业软件云化转型中多主体决策问题。基于工业软件的数据驱动升级、用户可定制性、参与主体行为的交互影响以及有限理性的假设条件,构建包含工业软件提供商-第三方开发者-制造企业的三方演化博弈模型,探讨系统的演化稳定策略,并对相关影响因素进行仿真分析。结果表明:提高云化工业软件的可定制性、降低云端潜在风险有助于推动工业软件云化转型发展;相对于订阅费用的价格优势,数据安全性提升更能促进制造企业选择云化工业软件;相对于销售抽佣比例,第三方开发者则更易受云化工业软件市场规模的影响而选择与工业软件提供商展开合作。 展开更多
关键词 工业软件云化 演化博弈 数据驱动 可定制性 仿真分析 参与主体行为 智能制造 数据安全
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斜坡式重力储能系统机械与电气联合仿真的多软件协同建模方法 被引量:1
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作者 刘大猛 牟雪鹏 +5 位作者 石博豪 陈巨龙 王斌 罗晨 钟承君 陈思哲 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3266-3276,共11页
重力储能具有安全性高、成本低、寿命长、存储能量无衰减、建设周期短及环境友好等优势。其中,斜坡式重力储能可以利用山体自然落差降低建设成本,并减少占用平地资源,是长时大容量储能领域的重要前瞻性技术之一。然而,斜坡式重力储能系... 重力储能具有安全性高、成本低、寿命长、存储能量无衰减、建设周期短及环境友好等优势。其中,斜坡式重力储能可以利用山体自然落差降低建设成本,并减少占用平地资源,是长时大容量储能领域的重要前瞻性技术之一。然而,斜坡式重力储能系统具有机械与电气动态高度耦合的特点,现有仿真模型难以完整描述其动态特性。针对该问题,本工作提出了一种斜坡式重力储能系统机械与电气联合仿真的多软件协同建模方法。首先,采用三维机械设计软件Solidworks建立包括斜坡、轨道、载重小车和质量块的机械系统框架模型;然后,将Solidworks中建立的模型导入多体动力学仿真软件Adams,并建立载重小车与链传动机构的联系,获得机械系统完整模型;最后,将Adams中的机械模型导入Simulink,并建立与电气模型的联系,从而获得机电联合仿真模型。将所提出的多软件协同仿真模型与Simulink独立仿真模型,在电网正常和异常工况下分别进行仿真对比,结果表明多软件协同仿真模型能够更加全面地描述斜坡式重力储能系统的动态特性。因此,多软件协同仿真模型能够更好地支撑对斜坡式重力储能的功率特性分析、安全性评估和机械参数优化设计等工作。 展开更多
关键词 斜坡式重力储能 机电联合仿真建模 软件协同仿真建模
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基于UG软件的机械基础课程教学研究与应用
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作者 任颜华 《农业技术与装备》 2025年第3期76-78,81,共4页
针对机械基础课程知识抽象、复杂难理解的问题,提出了利用UG三维建模软件建设该课程的仿真模型教学资源库,辅助教学和学生实操。通过UG软件融入机械基础课程教学,提升了教学效率,提高学生的学习兴趣和积极性,为该课程的教学改革起到了... 针对机械基础课程知识抽象、复杂难理解的问题,提出了利用UG三维建模软件建设该课程的仿真模型教学资源库,辅助教学和学生实操。通过UG软件融入机械基础课程教学,提升了教学效率,提高学生的学习兴趣和积极性,为该课程的教学改革起到了推进和借鉴作用。 展开更多
关键词 机械基础课程 教学仿真模型库 UG软件
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ICP-MS离轴传输透镜的仿真与优化设计 被引量:1
19
作者 李凯 王雷 +4 位作者 王海舟 王立平 方哲 王超刚 潘高阳 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第3期808-815,共8页
电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)以其灵敏度高、检出限低等优点,是痕量元素强有力的分析手段之一。在ICP-MS仪器设计中,如何将待分析物的离子束有效引入后级质量分析器系统是一大难点。为了实现离子束的高效传输,离子束进入偏转透镜后... 电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)以其灵敏度高、检出限低等优点,是痕量元素强有力的分析手段之一。在ICP-MS仪器设计中,如何将待分析物的离子束有效引入后级质量分析器系统是一大难点。为了实现离子束的高效传输,离子束进入偏转透镜后应有较小的角度发散和能量发散,并尽可能平行射出,即在垂直方向的速度尽量为0;同时为了最大程度去除中性粒子和光子,降低背景噪声,应使垂直方向的偏转位移较大。借鉴电子光学中的静电场理论,从离子在静电场中的运动过程出发,对离子在一种偏振悬挂式离轴偏转透镜中的运动过程进行理论推导并建立模型;通过SIMION仿真软件,分别对代表低、中、高质量数的Li、In、U离子束在此偏转透镜系统中的运动进行模拟仿真,考察了电场参数加速电压U_(a)、偏转电压U_(1)、偏转电压U_(2)和机械参数L2对离子束传输的影响,该影响包括离子偏转位移s y、垂直方向速度V′y和离子通过率;结合仿真结果和设计要求给出该离轴偏转透镜的关键电场参数值和机械参数优化设计方案;根据优化设计方案,将三种设计尺寸的偏转透镜系统应用于ICP-MS仪器中,进行了背景噪声和灵敏度的对比测试以验证模拟仿真可靠性。实验结果表明,借助仿真优化后的透镜结构,背景噪声和灵敏度有明显提升,尤其是低质量数提升更为明显,背景噪声降低了约2倍,灵敏度提升了约4倍。虽然模拟仿真与实际结果有一定的误差,而整体的趋势正确,能够为实际偏转透镜系统的结构设计和电气参数优化提供指导。 展开更多
关键词 电感耦合等离子体质谱仪 偏转透镜 SIMION软件 模拟仿真
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基于Fluent仿真软件的滩地植被作用下复式河道水动力特性的精细化数值模拟 被引量:4
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作者 杨颖宜 李东子 +1 位作者 马永顺 张明亮 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期317-324,共8页
为研究浅滩植被对复式河道水动力特性的影响,了解植被作用下滩槽间水流动量交换的影响机制,利用Fluent流体力学仿真软件,选取标准的k-ε湍流模型封闭雷诺方程,对浅滩植被作用下的复式明渠内的流体运动特征进行精细化模拟,分析了不同淹... 为研究浅滩植被对复式河道水动力特性的影响,了解植被作用下滩槽间水流动量交换的影响机制,利用Fluent流体力学仿真软件,选取标准的k-ε湍流模型封闭雷诺方程,对浅滩植被作用下的复式明渠内的流体运动特征进行精细化模拟,分析了不同淹没高度、不同流量条件下滩地植被对复式断面明渠的水流速度、湍流动能及断面二次流变化的影响。结果表明:受植被的影响,植物区计算主流速度的垂向分布不再呈对数分布,而呈现准S型的分布;相对无植被的工况,植物区内主流流速减小,随着滩地植被高度的增加,植物带的内部与上部区域主流速度减小,而主槽内主流流速相应增大,说明植物的存在对滩地区域的水流产生明显的阻碍作用,使断面主流向河道主槽内转移,植物的存在也对横向速度产生较强的扰动,能够促使断面二次流的形成;植物顶端附近的湍流动能变化较大,随着浅滩植被高度的增加,植被和水流交界处的湍流动能最大值也发生相应的变化,说明在植被顶端存在较大的动能交换;随着入流流量的增加,断面主流速度呈增大趋势,各测点湍流动能沿水深方向的幅值也相应增大。研究表明,Fluent流体力学仿真软件能够较好地精细化模拟滩地植被对复式河道水动力特性的影响,其计算结果可为河流防洪工程、河道浅滩整治及生态护岸等工程的实施提供科学依据。 展开更多
关键词 滩地植被 fluent流体力学仿真软件 精细化模拟 湍流动能 能量交换
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