转向器模态分析-flow3D应用版
基于AMESim的全液压转向系统的仿真分析
基于AMESim的全液压转向系统的仿真分析贺海洋;李建朝【摘要】AMESim是法国EMAGINE公司开发的高级工程系统建模仿真软件,为机械液压控制等工程系统提供一个较为完善的时域仿真建模环境.通过在AMESim仿真软件中建立全液压转向系统中优先阀和转向油缸的仿真模型,得出系统的仿真结果曲线,并进行分析,这对进一步提高工程机械的转向性能有一定的指导意义.【期刊名称】《农业装备与车辆工程》【年(卷),期】2011(000)010【总页数】4页(P36-39)【关键词】AMESim;转向系统;优先阀;转向液压缸;仿真模型【作者】贺海洋;李建朝【作者单位】河南科技大学机电工程学院,河南洛阳471003;河南科技大学机电工程学院,河南洛阳471003【正文语种】中文【中图分类】TH137.3;TP391.9随着近年来我国铁路高速公路建设的高速发展，工程机械也朝着大型化趋势发展，工程机械转向阻力矩也随之提高，靠单级全液压转向器控制的液压动力转向系统已不能满足转向要求。
全液压转向系统具有转向灵活轻便、性能稳定、故障率低、布置方便等优点，广泛应用于装载机、挖掘机等各种工程机械的转向系统。
所以全液压转向系统的性能仿真分析和试验研究，对提高工程机械在工作中的可靠性和高效性有着非常重要的意义［5］。
由法国EMAGINEG公司开发的AMESim，作为一款优秀的的仿真软件，已成为流体、机械、热分析等复杂系统建模和仿真的优先选择平台［1］。
本论文首先分析了全液压转向系统的工作原理及各部件组成，在此基础上结合转向系统原理，在AMESim平台对系统关键元件建模仿真，研究分析了输入信号下全液压转向系统关键元件的工作特性。
全液压转向系统集转向器和流量放大器于一体，既具有转向器的负荷传感功能，又具有流量放大功能。
在转向油路与工作油路同时工作的情况下，液压转向泵供油优先满足转向油路使用，剩余部分供给工作油路使用。
因此，它既能保证转向油路可靠工作，又减小了液压泵排量，达到节能的目的。
FLOW-3D使用简介PPT学习课件
Note: The inactive part of the mold is not shown here just to illustrate the effect of deactivating cells.
2020/3/5
Die casting, filling time 56 msec （压铸, 充型时间 0.056 sec） • full die volume:
simulation #1
simulation #2
simulation #3
…
2020/3/5
20
设定 Restart
2020/3/5
Navigator 让使用者可以简单的建 立 restart simulation
21
Restart Simulation 细项设定
定义重新启动 flsgrf文件源
Marine 船舶
2020/3/5
6
OffShore Platform 近海平台
InkJets 喷墨
Aerospace 航空航天
Multiphase Fluid 多相流
Valve 阀门等流体控制
Consumer Product 消费品
2020/3/5
7
在电脑的计算求解下，设计人员可测试多项 工程上之设计变更以及得到合适的结果。 测试设计方案以及事前找出设计缺陷。 比较多种设计方案之优劣。 减少水工模型制作所需要花费的时间及金钱。
从列表中选择重 新启动时间
使用者可以用浏览的方式检视希望 继续分析的时间。
Restart 的 source (flsgrf.dat) 不需要一 定与设定档在同一个文件夹内。
如果执行时 restart source 档案存在 ，程式会自动列出使用者可以选择 restart 执行的时间点。
flow-3d应用简介--中文
VOF——Volume of fraction；
12
© 2009 Hi-Key Technology
FLOW-3D® 的应用领域
航天工业
低重力状态下推进器内燃料的运动模式
液体在通过 Laval Nozzle 时产生的气穴（ Cavitation ）现象
船舶
船只举升以及水波流动之模拟
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Flow-3D基本介绍—功能特点
1.3 Flow-3D的功能特点
FLOW-3D是一套全功能的软件，其功能包括导入几何模型、生成
网格、定义边界条件、计算求解和计算结果后处理。
完全整合的图像式使用界面让使用者可以快速的完成从仿真专案
10
Nested block enhances resolution around sphere.
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Flow-3D基本介绍—功能特点
采用FAVORTM 技术，使得矩形网格也能描述复杂的几何外型，从而可以 高效率并且精确的定义几何外型 ； （Fractional Area / Volume Obstacle Representation)
喷墨
利用薄膜振动产生墨珠 15
利用压力产生墨珠
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FLOW-3D® 计算结果演示
1.4 计算结果演示
球体自由落体过程
球体在水中平移的运动过程
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FLOW-3D® 计算结果演示
1.4 计算结果演示
水波流动过程
FAVOR 传统的 FDM
西安工程大学学报2023年总目次
西安工程大学学报2023年总目次Ә纺织科学与工程亚麻短纤维增强硅橡胶复合材料的力学性能周子祥,等第1期(1) 新媒体广告推送方式对服装购买意愿的影响周 捷,等第1期(6) 台湾高山族传统服饰中的刺绣针法赖文蕾,等第1期(14) 基于K A N O 模型的冲锋衣口袋款式需求周 捷,等第2期(1) 基于P S O 的G P C -P I D 的细纱机锭速控制算法王延年,等第2期(9) B i O B r 光热超疏水涂层制备及其防冰除冰性能张彩宁,等第3期(1) 基于C u NW s /A g NWs /棉纺织品的疏水性可穿戴压力传感器屈银虎,等第3期(7) P B O 纤维湿法非织造材料热压工艺李志刚,等第3期(15) 基于逆向工程的青年女性夜跑服设计薛 媛,等第3期(21) 可活动式男体立裁人台手臂的研制方法对比许 珂,等第3期(28) 基于岭回归的改良 新唐装 款式设计周 捷,等第4期(1) 基于感知风险与感知价值的婚纱租赁接受意愿影响因素张云鹤,等第4期(8) 服装品牌社交电商平台宣传策略对消费者购买意愿的影响:以小红书为例冯润榴,等第4期(16) 基于深度置信网络的缝纫平整度客观评价模型胡 胜,等第4期(25) 基于图像特征的纱线条干均匀度实时检测宋栓军,等第4期(32) 改进自抗扰下的细纱机卷绕系统控制策略廉继红,等第4期(40) Ә环境工程·化学化工面向I G B T 模块的冷却方式及微通道冷却在I G B T 中的应用研究吴曦蕾,等第1期(21) 自然条件下水冷捕获量的建模与验证孙铁柱,等第1期(38) 有机氟丙烯酸树脂/S i O 2超疏水涂层的制备与性能赵亚梅,等第1期(46) 低共熔溶剂辅助酶法制备稀有人参皂苷C K 樊雨柔,等第1期(54) 纳米Z r O 2/Z n -A l -C 涂层在模拟地热水中的防腐性能余 嵘,等第1期(62) R s -198液体有机菌肥制备及其促生性能研究朱双喜,等第1期(71) 好氧颗粒污泥对活性黑5染料的降解陈 希,等第2期(32) 基于A i r p a k 的某建筑工地活动板房室内热环境数值模拟狄育慧,等第2期(40) 延河底泥的重金属分布特征和生态风险评价王理明,等第2期(47) 酿酒酵母启动子的克隆及特性表征孙琳琳,等第3期(51) 复合微生物腐解菌剂的制备及其菌渣堆肥性能李方向,等第3期(59) 蒸发冷却空调水质及处理方法的适用性黄 翔,等第3期(66) I n 2S 3/U i O -67异质结的构筑及可见光催化清除C r (Ⅵ)和R h B 袁童乐,等第4期(64) MA -S A S -H E MA 三元共聚物的合成及其阻垢性能余 嵘,等第4期(74) Ә电子信息与机电工程基于改进U N e t 模型的原棉杂质图像分割方法许 涛,等第1期(77) 含典型缺陷的风电塔筒环焊缝强度分析成小乐,等第1期(84)动态调整蚁群算法启发因子的A G V 路径规划沈丹峰,等第1期(93) 基于改进E S O 的柔性机械臂自抗扰-滑模组合控制朱其新,等第1期(103) 智能投影电视意象耦合造型仿生设计高小针,等第1期(112) 基于纵向阻抗的变压器虚拟相位保护夏经德,等第2期(54) 电网频率控制的新型三电平光储一体机王 刚,等第2期(63) 自适应变分模态分解与R C N N -3结合的扬声器异常声分类方法周静雷,等第2期(71) 基于B P 神经网络的电磁阀多目标优化设计沈丹峰,等第2期(79) 渐进式深度网络下盲运动图像去模糊方法王晓华,等第3期(74) 改进D *算法下的无人机三维路径规划汪小帅,等第3期(83) 多尺度混合注意力网络的图像超分辨率重建李云红,等第3期(92) 融合直觉模糊灰色理论的制造云服务Q o S 评价方法陈 君,等第3期(101) 基于双源自适应知识蒸馏的轻量化图像分类方法张凯兵,等第4期(82) 结合先验知识与深度强化学习的机械臂抓取研究缪刘洋,等第4期(92) 基于浸入与不变自适应的机械臂轨迹跟踪控制方法汤元会,等第4期(102) 局部遮荫下基于I P &O -S S A 的M P P T 控制研究王延年,等第4期(110) 改进D e e p L a b V 3+下的轻量化烟雾分割算法陈 鑫,等第4期(118) 基于新型特征增强与融合的雾天目标检测方法朱 磊,等第6期(106) 用于自动驾驶的双注意力机制语义分割方法王延年,等第6期(114) 优化脉振高频信号注入的P M S M 无位置传感器控制方法张 蕾,等第6期(121) T 型受限微通道内液滴生成特性数值模拟袁越锦,等第6期(129) 联合边界感知和多特征融合的点云语义分割方法卢 健,等第6期(137) 基于改进R N N 多源融合算法的网络异构信息集成管理系统李 麟,等第6期(145) 基于胶囊网络的入侵检测模型赵 旭,等第1期(119) 小数据集下基于改进QMA P 算法的B N 参数学习陈海洋,等第1期(126) 基于E f f i c i e n t F a c e N e t s 的大规模自然场景人脸识别张凯兵,等第2期(87) 多策略改进的麻雀搜索算法及应用薛 涛,等第2期(96) 多视角原型对比学习的小样本意图识别模型张晓滨,等第2期(105) Ә材料科学时效处理对20C r 渗碳钢制高速直线导轨组织及性能影响王俊勃,等第2期(17) 不同溅射气压下T i N 薄膜的制备及其性能徐 洁,等第2期(25) 包覆铜粉的制备及其电磁吸波性能刘 毅,等第3期(36) N i O 改性纳米多孔A g 电催化氧化硼氢化钠性能研究宋衍滟,等第3期(44) 不同溅射功率下C o C r F e N i C u 高熵合金涂层的耐腐蚀及其抗氧化性能王彦龙,等第4期(48) 钕钆变质镁铝基合金的固溶及时效行为杨建东第4期(56) Ә基础科学线性回归模型多变点的L A D -L A S S O 估计王 珊,等第2期(113) 引入正弦余弦算子和新自花授粉的花授粉算法张 超,等第2期(119)基于多源特征和双向门控循环单元的抗高血压肽识别贺兴时,等第3期(109) 一类具有时滞的S e l k o v 模型的H o p f 分歧分析马亚妮,等第3期(115) 具有恐惧和强A l l e e 效应的离散食饵-捕食者模型胡新利,等第4期(127) 一种具有执行器故障的非线性离散系统的迭代学习控制李丁巳,等第4期(134) 数据中心中机柜出风温度的快速模拟张 博,等第5期(1) 水蓄冷在珠三角地区数据中心应用的节能潜力分析董梓骏,等第5期(10) 间接蒸发冷却在湿热地区数据中心的节能分析马晓晨,等第5期(18) 藏区数据中心热回收式直接蒸发冷却机组的设计与测试黄 翔,等第5期(25) 数据中心气泵驱动复合冷却机组工作特性周 峰,等第5期(32) 声屏障及填料和配水协同优化对湿式冷却塔热力性能的影响步兆彬,等第5期(39) 数据中心间接蒸发冷却空调系统能效评价褚俊杰,等第5期(46) 地板下送风数据中心冷通道导流的结构研究许陆顺,等第5期(53) 基于模型预测控制的数据中心水蓄冷冷却系统节能优化模型郑浩然,等第5期(61) 回热式间接蒸发冷却地区适应性的数值模拟徐 鹏,等第5期(69) 基于线性S VM 算法的云数据中心蓄电池状态预测杨玉丽,等第5期(77) 数据中心送风冷通道的导流构件结构优化巩 莉,等第5期(83) 室内工况对蒸发冷凝气泵热管复合空调的影响王 飞,等第5期(92) 高热流密度多热源冷却用相变换热冷板实验研究刘 凯,等第5期(99) 基于全生命周期成本的装配式高效制冷机房设计凌荣武,等第5期(107)Ә建筑环境与舒适健康过渡季高校教室短期热经历对热舒适与热适应的影响蒋 婧,等第6期(1) 夏热冬冷地区办公建筑空气源热泵与太阳能复合供暖系统运行特性邓淑丹,等第6期(8) 基于G R A -P S O -B P 神经网络的办公建筑负荷率及冷冻水供水温度预测马静静,等第6期(17) 间歇用能特征下的干湿式地板辐射供暖热性能对比周文杰,等第6期(26) 传统村落微气候环境模拟应用与空间优化 以汉中市乐丰村为例李 晶,等第6期(34) 冬季产后女性热偏好及其影响因素王丽娟,等第6期(42) 中国不同地区居民节能意识影响因素调查常皓冉,等第6期(50) Ә电力安全与智能装备关键技术输电线路中污秽复合绝缘子异常发热研究曹 雯,等第6期(60) 恶劣环境下多参量融合的断路器操动机构辅助开关研究邱鹏锋,等第6期(69) 电力系统中全光纤电流传感器的研究进展高 超,等第6期(78) 光伏组件覆雪层的自然融化脱落条件朱永灿,等第6期(89) 直流微网中双有源桥变换器精确直接功率控制叶育林,等第6期(96)。
CAE-水泵流体仿真、应用与案例
ANSYS 流体软件及workbench平台 ANSYS的水泵设计和仿真工具 行业案例介绍
目 录
ANSYS流体仿真系列软件
• 通用前处理软件： – 几何：ANSYS Design Modeler、BladeGen、ICEM CFD – 网格：ANSYS Meshing、Tgrid、ICEM CFD、
• DesignModeler & BladeEditor
–添加透平机械组件特征
Improvements in BladeModeler
• Design Comparison
– Create “snapshot” of existing design; use as visual reference for subsequent design changes
• Vista CPD (Centrifugal Pump Design)
– Native Workbench application – Ability to use Vista CPD directly create
• Blade geometry model • Throughflow analysis • Volute geometry and mesh
• Axial • Radial • Transitional
网格生成工具
• 泵的3D分析可用的网格工具
– ANSYS Meshing Platform
– 基于Workbench平台，与DesignModeler几何相连接的网格工具
– ANSYS TurboGrid
– 专用透平机械网格工具，生成高质量六面体网格 – 与DesignModeler连接，直接生成六面体网格
FLOW-3D_Cast_v4_高压铸造训练教材
• 由于型腔的截面积远大于内浇口，当冲头速度不大于 0.8m/sec时，融熔金属在型腔内是以近似于层流的方式运动， 这一阶段不会产生卷气。
气体/金属的混合率Cair用来代表卷气量 多少
氧化渣模型
氧化渣计算主要是基于金属液面与空气接触时间的长短。 结果数值是代表夹渣和流痕缺陷发生的可能性，数值越大可能 性就越大.
C u C R a te t δ
t
δ
1 , 0 ,
at free surface in the bulk
C(x,t) - oxide film concentration;t – time.
C a t
i
r
u
C
a
i
r
R
t
1
C
a
i
r
R α 2 ΔE ρ
ΔE m a x (0E, t u rb Es t a b)
Es
ta
b
ρg
L
σ L
Eturb ρk
卷气主要是由于三个物理因素的作用产 生:
- 紊流turbulence造成自由液面的扰 动
- 重力gravity和表面张力surface tension是流体稳定的主要作用力
高速
模具+料管+初始流体+高低速切换
最完整的仿真方式 （切换位置及速度必须接 近真实条件）
案例二 （充型分析）
图档准备必须分为三个部分：
1. 铸件和渣包和浇道图，转出 STL格式
• 成型金属： ADC 12 • 成形金属温度：670 ℃ • 模具材料：H-13 • 初始模具温度均一：220℃ • 模具+初始流体+高低速切换 • 低速：0.3 m/sec • 高速：2 m/sec • 切换时刻：0.12 sec
01、FLOW_3D V11介绍详解
数值模拟操作流程
• Start: Simulation • Import of CAD data •Generation of simulation geometry
• Definition of initial and boundary conditions • Entry of material data •Simulation calculation
FLOW-3D v11 Foundry Training
22
附加功能: History Probes
• History Probes 测量 & 记录基于所选的物理模型的数据输出
– 单元流体分数-F – 速度- u, v, w – 压力- p – 固定点- x,y,z – 更多
• Probes 是零体积
• Model Setup
– 建立 prepin 前处理文档 – 几何建立和参数设置 – 网格划分和边界条件 – 初始条件 – 物理模型和数值选项 – 输出选项
• Analyze
– 指定结果显示（图片、曲线、文本等）
• Display
– 1D, 2D, 3D 显示
FLOW-3D v11: Foundry Training
Complement
FLOW-3D v11 Foundry Training
17
Stereolithography (.stl) 格式文件
• Stereolithography 格式定义
– 每个三角形被称谓小平面 – 小平面: 3 顶点和1单位法向向量 – 平面间必须只有一个边相连 – 必须形成一个完全封闭的壳体 – 最佳：每个文件都是一个壳体
FLOW-3D 铸造工程介绍
图形用户界面 Tony
flow3d里的favor方法
flow3d里的favor方法
Flow3D是一款流体动力学仿真软件，它提供了多种方法来模拟流体的流动，其中之一就是Favor方法。
Favor方法是一种用于模拟多相流的方法，它可以用来模拟液体、气体和固体之间交互作用的流动现象。
在Flow3D中，Favor方法使用具有高精度的网格来模拟复杂的流动现象。
该方法主要采用界面跟踪技术，通过对界面位置和法向量的跟踪，确定液体和气体之间的交互作用。
该方法还采用了高阶数值算法，以提高模拟效率和准确性。
Favor方法的优势在于它能够模拟多相流动现象，并且对于流动中的界面和液体-气体交互作用具有高度的准确性。
此外，该方法也可以用于模拟气泡、液滴和颗粒等微观颗粒的运动。
总之，Favor方法是Flow3D中一种非常重要且广泛使用的模拟方法，它可以用于模拟多种多相流动现象，并且在准确性和效率方面都具有很高的优势。
- 1 -。
模态分析多种方法
模态分析 - 简介专业模态分析，包含多种经典和最新理论方法，支持各种模态试验方法。
目前已经在国防军工、教学科研、土木建筑、机械、铁路交通等各行业得到了非常广泛的应用，成功完成了大量的模态试验任务，包括航天器、军械、卫星、汽车、桥梁、井架、楼房等等，受到广大用户的高度评价.主要特点* 模态类型可完成位移模态和应变模态的试验分析,可直接输出含有模态质量、刚度、阻尼、留数、振型、相关矩阵校验系数的模态分析报告。
* 多种方法支持各种试验方法，SIMO(单输入多输出)、MISO(多输入单输出)、MIMO(多输入多输出)、ODS(运行状态变形)、OMA(环境激励模态)等* 变时基专利技术，可进行大型低频结构的脉冲激励模态试验。
* 自动化模态分析（一键求模态）领先技术利用创新的模态指示函数，一键即可得到专家级的模态分析结果* 可视化结构生成和彩色三维振型动画（点击进入详细介绍）结构输入：可视化的CAD输入系统，点击鼠标即可完成振型动画：三维彩色动画，多模态多视图旋转显示，输出AVI文件* 仿真分析可以进行板、梁的仿真模态分析，适合于模态分析理论的教学和学习。
1.基本模态软件基本部分可完成位移模态分析，支持SIMO、MISO、OMA方法，具有变时基专利技术，可视化的结构生成和彩色振型动画显示，以及仿真分析功能。
模态拟合方法提供六种频域方法和ERA特征值实现算法，ERA方法既可以完成激励可测的经典模态分析，又可以进行激励不可测的环境激励模态分析。
2. 时域法模态分析（适合于环境激励模态）(选件)三种时域拟合方法(随机子空间法SSI,特征系统实现算法ERA,复指数法Prony)，更适合大桥楼房等环境激励模态3.EFDD模态分析（适合于环境激励模态）(选件)增强的频域分解法，国际最新发展的方法，分析过程简明，操作简单，不易产生虚假模态。
4. PPM和PZM法模态分析（适合于环境激励模态）(选件)PPM功率谱多项式分解方法，为东方所独创提出，利用单个自功率谱曲线即可识别出密集模态的频率和阻尼，采用遗传算法，其精度高于EFDD法。
flow-3d控制方程_解释说明
flow-3d控制方程解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在介绍Flow-3D控制方程的相关知识，包括其基本概念、流体力学基础以及其在流体模拟中的应用。
Flow-3D是一种数值流体力学软件，经过多年的发展和改进，已广泛应用于各个工程领域。
1.2 文章结构文章主要由五个部分组成。
引言部分对文章进行了总体概述，并说明了各部分内容的安排。
接下来是流体力学基础知识部分，介绍了控制方程的概念和Navier-Stokes方程的基本原理，以及流体流动特性相关的背景知识。
然后是Flow-3D简介部分，详细介绍了该软件的概况、功能和应用领域，以及在计算模型和网格划分方法上的特点。
在主要内容中，我们将重点讨论Flow-3D控制方程模型与求解方法，包括其基本模型、数值求解方法和模拟结果验证与误差分析。
最后，在结论与展望部分对全文进行总结，并对未来研究方向进行展望。
1.3 目的本文旨在通过对Flow-3D控制方程的解释和说明，使读者对该软件有更深入的了解。
通过介绍流体力学基础知识和Flow-3D的详细信息，读者将能够更好地理解和应用该软件进行流体模拟，并为相关工程和科研项目提供支持。
此外，本文还旨在促进对Flow-3D控制方程模型与求解方法的研究和探索，以提高流体模拟的准确性和可靠性。
2. 流体力学基础知识：2.1 控制方程概述流体力学是研究流动物质运动的科学。
在流体力学中，控制方程是描述流体运动的基本公式。
它们由基本原理和守恒定律导出，可以用来描述流体中质量、动量和能量随时间和空间的变化规律。
2.2 Navier-Stokes 方程Navier-Stokes 方程是描述不可压缩流体运动的基本方程之一。
它结合了质量守恒方程和动量守恒方程，并考虑了粘性效应。
Navier-Stokes 方程可以表示为：∂ρ/∂t + ∇·(ρv) = 0∂(ρv)/∂t + ∇·(ρvv+P) = μ∇^2v其中，ρ为流体的密度，t为时间，v为速度场，P为压力，μ为黏度。
电动助力转向系统性能的仿真试验(续2)
电动助力转向系统性能的仿真试验(续2)刘超颖;张璐;王战中;吴文江【期刊名称】《汽车工程师》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】3页(P30-32)【作者】刘超颖;张璐;王战中;吴文江【作者单位】河北中医药大学;;石家庄铁道大学;石家庄铁道大学【正文语种】中文2.2 输入输出特性试验EPS输入输出特性曲线体现了输入输出力矩的关系。
根据汽车行业相关标准，输入输出特性应满足4个条件：1）当车速很慢或汽车静止时，要求有足够的助力转矩，保障转向轻便性；2）当方向盘力矩超过10 N·m时，系统要保持转向助力恒定；当方向盘力矩小于1N·m时，助力为0，保证驾驶路感；3）车速越大转向助力越小，保障汽车的行驶安全；4）输入输出曲线的对称度不低于85%，保证转向系统的稳定性。
当方向盘力矩超过10 N·m时，系统会保持转向助力恒定。
选取输入信号为：-15sin（2πt+π/2），保障方向盘力矩从-15～15 N·m平缓过度，仿真时间为0.5 s，观察各种车速下的输入输出特性。
图7示出EPS的输入输出曲线。
从图7可以看出，慢车速下的助力转矩要高于快车速时的助力转矩；当车速为0时，助力转矩最大，约为20 N·m，保障了转向轻便性。
当方向盘转矩在-1～1 N·m时，助力转矩为0；当方向盘转矩值超过10 N·m时，助力转矩保持恒定，有效的保障了转向路感。
随着车速的增加，助力转矩也越来越小，保障了汽车的行驶安全。
输入输出曲线对称度很高，满足输入输出曲线的对称度不低于85%的要求，保障了转向系统的稳定性。
图7 电动助力转向系统的输入输出特性曲线图2.3 助力电流特性试验根据汽车行业相关规定，助力电流特性需满足2个条件：1）车速低时电流大，保障转向轻便性；2）随着汽车行驶速度的加快，助力电流越来越小，以满足汽车高速行驶下的稳定性需求。
当方向盘输入力矩为-2sinπ/3x，仿真时间为6 s，汽车分别以 0，30，60，90，120 km/h 的速度行驶时，其仿真结果，如图8所示。
Flow-3D介绍
专业流体软件Flow-3D介绍一、Flow-3D软件介绍Flow-3D软件是由美国Flow Science公司研发的三维计算流体动力学和传热分析软件，自1985年正式推出商业版之后，就以其功能强大、简单易用、工程应用性强的特点，逐渐在CFD（计算流体动力学）和传热学领域得到越来越广泛的应用。
目前Flow-3D软件已被广泛应用于水力学、金属铸造业、镀膜、航空航天工业、船舶行业、消费产品、微喷墨头、微机电系统等领域，它对实际工程问题的精确模拟与计算结果的准确性都受到用户的高度赞许。
该软件所具有的功能特点如下：（1）Flow-3D是一套全功能的软件，具有完全整合的图像式使用界面，其功能包括导入几何模型、生成网格、定义边界条件、计算求解和计算结果后处理，也就是说一个软件就能使用者快速地完成从仿真专案设定到结果输出的过程，而不需要其他前后处理软件。
（2）Flow-3D生成网格的技术利用其自带的划分网格的工具，采用可自行定义固定格点的矩形网格区块生成网格，不仅易于生成网格，而且建立的网格与几何图档不存在关连性，因此网格不受几何结构变化的限制。
如图所示。
图1 Flow-3D生成网格技术（3）Flow-3D提供的多网格区块建立技术，使得在对复杂模型生成网格时，在不影响其他计算区域网格数量的前提下，对计算区域的局部网格加密。
多网格区块可采用连接式（Linked）或巢式（Nested）网格区块进行网格建立。
图2 多网格区块建立技术（4）Flow-3D独有的FA VOR TM技术（Fractional Area / V olume Obstacle Representation)，使其所采用的矩形网格也能描述复杂的几何外型，从而可以高效率并且精确地定义几何外型。
图3 FAVOR技术与传统FDM技术的对比（5）Flow-3D采用的独特的计算方法TruVOF®，是经过对VOF技术的进一步改进，能够准确地追踪自由液面的变化情况，使其能够精确地模拟具有自由界面的流动问题，可精确计算动态自由液面的交界聚合与飞溅流动，尤其适合高速高频流动状态的计算模拟。
FLOW 3D 操作简介
t=5.001 y=5.000E-01 (ix=2 to 81 kz=2 to 51)
09:59:08 7-20-1999tpon
hydr3d: version 7.5.n
win32 1999
Flow over step: P-VOF Method
Two-fluid VOF models are best applied to dispersed two-phase flow. Simulations with well separated phases should use one fluid TruVOF®
VOF（Volume of Fluid）
1975 年，Dr. Hirt & Dr. Nichols 发表 VOF 技术 1. 定义流体的液面动作状态 2. 追踪流体液面流动时的变化 3. 定义流体流动时的边界条件设定 目前所有的 CFD软件，几乎都是利用VOF来追踪自由液面的位置
Volume-of-Fluid (VOF) Method
Three components of VOF:
F = Fluid fraction
Special advection handing to accurately track sharp interface
Boundary conditions at free surface (a normal pressure and no shear stress)
如何用矩形网格描述复杂的形体?
FAVOR ®
利用 FAVOR 技术，使曲面造 型的 Model 也能够顺利的以矩 形网格加以描述，使分析模型 不会失真。
STL 图档
FLOW-3D 网格图档
FAVOR 对网格数量的影响
基于Flow-3D的水平射流冲刷泥沙数值模拟
段 时的 冲坑深度 、堆 丘 高 度 和不 同 因素 对 冲 刷结 果 的 影响有 了进 一步 的研 究 ，随后 又采用 ＡＤＶ仪器 监测 了 水平 射流 在 冲 刷 固定 底 板 下 游 泥 沙 时 的 水 流 流 速 分 布 、紊 流形 态 和雷诺 应力 ，利 用试验 数据 推求 紊流 强度 和床 面切 应力 的分 布 ，并 描 述 了射 流 冲 刷 整个 过 程 中 的水 流形 态 。与此 同 时 ，还 有 许 多 学 者 展 开不 同 的物 理试验 分 析 引，但 在 物 理 试 验 中对 水 流 流场 的监 测 和泥沙 运 动 的观 察难 度 较 大 ，并 且 难 以控 制人 为 因 素 的干扰 ，给研究 带来 许 多 限 制 性 。随 着 计算 机 硬 件 和 流体计 算 软件 的飞 速发 展 ，采 用 数 值 模 拟技 术 已经 能 够 比较 真 实地反 映 泥沙 在 水 流 中的运 动 特 性 ，而 且 采 用数值 模 拟方法 可 为工 程 计 算 节 省 时 间和 成 本 ，提 高 研 究效 率 。
Flow-3D在微流体应用
Flow-3D微流体应用Flow-3D——强大的流体动力学精确仿真软件从小设计中获取大结果●使用强大的多物理模型软件辅助设计●准确追踪自由液面●模拟各种微流体控制过程●建立快速和易于修改的迭代仿真●减少研发和制造成本高级模型特征1）TruVOFFlow-3D的强大在于其可以正确描述接触角和动态自由液面。
2）FAVORFAVOR可以使用简单的结构化网格逼真描述几何体。
Flow-3D可以使用准确和有效地模拟复杂微管道、腔室及其他设备。
3）多块网格Flow-3D具有多块网格功能，可以非常容易和高效的捕捉复杂几何体并适用于不同分辨率的建模。
更多的精确仿真Flow-3D是高度精确的流动模仿真的流体动力学仿真软件，可以优化且容易改变你的设计。
这个易于使用的软件具有高级微尺度仿真技术，可以减少微流体实验和错误设计。
Flow-3D应用独特的不同于其他应用的仿真原理，提高结果的准确性。
微开关（Microswitch）离心微流体设备，如微开关，利用离心和科里奥利效应（Coriolis effect）维持流体的微尺度状态。
Flow-3D采用非惯性参考坐标系和曲面追踪规律，有助于优化这样的设备，包括冲击阀的毛细管压力。
泰勒锥（Taylor Cones）电场可以扭曲液滴并可以从液滴中产生薄液体喷射，这种称之为泰勒锥（Taylor Cones）。
这种喷射流广泛应用于要求有一股少量的均匀的带有电荷的液滴的情况。
芯片实验室（Lab-on-a-Chip）在实验室可以通过定义流体和周围的固体的电特性来维持液滴，通过控制不同时间的电场来操纵液体流动。
特斯拉阀（Tesla Microvalve）微型阀集成了微米尺度的化学/生物分析或合成系统。
特斯拉阀没有运动部件，其工作是基于双极性原理（Principle of diodicity），即是反方向的压降与前进方向的压降比。
主动微流体混合器（Active Micromixer）微尺度流体混合对微流体控制是非常关键并具有挑战性。
复杂工况下磨齿机主轴运行模态分析方法
复杂工况下磨齿机主轴运行模态分析方法目录一、内容概要 (2)1. 研究背景和意义 (3)2. 国内外研究现状 (4)3. 论文研究目的与内容 (5)二、磨齿机主轴系统概述 (6)1. 磨齿机主轴结构 (7)2. 磨齿机主轴功能 (7)3. 复杂工况下主轴面临的挑战 (8)三、模态分析理论基础 (9)1. 模态分析概述 (10)2. 模态分析的基本原理 (11)3. 模态参数识别方法 (12)四、复杂工况下磨齿机主轴模态分析 (13)1.1 建立磨齿机主轴有限元模型 (15)1.2 仿真分析与验证 (16)2. 实验分析 (18)2.1 实验准备与测试方案 (19)2.2 实验数据获取与处理 (20)3. 结果对比与分析 (21)3.1 仿真结果与实验结果对比 (22)3.2 主轴模态参数分析 (23)五、磨齿机主轴运行性能优化研究 (24)1. 基于模态分析的主轴结构优化 (25)2. 运行参数优化 (27)3. 复杂工况下的动态性能优化策略 (28)六、结论与展望 (29)1. 研究结论 (30)3. 展望与建议 (32)一、内容概要本文深入探讨了在复杂工况下，对磨齿机主轴进行运行模态分析的方法。
文章首先概述了模态分析技术的重要性，接着详细介绍了磨齿机主轴的工作原理及其在复杂工况下所面临的挑战。
在此基础上，文章重点阐述了模态分析的基本理论及分析方法，并结合具体实例，展示了如何应用这些方法对磨齿机主轴进行实际模态分析。
文章首先指出了模态分析技术在机械工程领域中的核心地位，它能够为机械系统的振动特性提供全面的信息，从而帮助工程师更好地理解设备的运行状态并预测潜在的故障。
文章详细分析了磨齿机主轴的工作原理，以及其在加工过程中所承受的复杂载荷，包括旋转力、切削力等。
这些载荷会导致主轴产生复杂的振动，影响其工作精度和寿命。
在模态分析的基本理论部分，文章介绍了模态分析的定义、目的和基本步骤，包括数据采集、特征提取、模态参数识别等。
基于Flow-3D的多阶明渠工程数学模型研究
基于Flow-3D的多阶明渠工程数学模型研究LI Daming;JIA Minghao;ZHANG Hongqiang;LI Yanqing;SUN Zhongmou;LI Qicheng;XIONG Jibin【摘要】[目的]研究灌区多级阶梯明渠水流的水动力特性及泥沙淤积问题,并评价其对多阶明渠工程的影响.[方法]基于VOF方法,在Flow-3D平台上建立了山东省德州市牛角店输水工程的三维数学模型,通过模拟不同工况下的三维多阶明渠水流,对比分析水流流速分布、水面线变化及渠底泥沙淤积情况.[结果]水流流态平稳后,最大流速出现在第二级阶梯上,挟沙水流流速较清水流速大0.50～0.86 m/s;在挑坎及第二级阶梯上,水面线变化幅度较大;随着时间推移,泥沙主要淤积于挑坎前及第三级阶梯底部,200 s时淤积厚度最高达0.143 mm.[结论]在牛角店输水工程施工及后期运行中,适当加固第二级阶梯渠底,提升第二级侧墙高度,并通过调控下游水位以保证灌渠的安全运行.【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(047)009【总页数】11页(P128-138)【关键词】多阶明渠;三维数学模型;Flow-3D;流速分布;水面线;泥沙淤积【作者】LI Daming;JIA Minghao;ZHANG Hongqiang;LI Yanqing;SUN Zhongmou;LI Qicheng;XIONG Jibin【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TV133灌区渠道作为水工建筑物及农田水利中的重要输水工程之一[1]，其设计方案的合理性必须得到保证。
但由于投资成本、试验周期等因素的影响，小型灌渠工程在设计过程中一般仅采用单纯的水力计算，而鲜有进行物理模型试验的条件。
Thom等[2]最早采用手算方法得到了不可压缩黏性流体绕圆柱流动的差分数值解，之后数值研究方法在三维流体运动中的应用逐渐展开。
基于模态分析的单轴旋转惯性导航系统结构优化
基于模态分析的单轴旋转惯性导航系统结构优化刘昱;谢振;王伟【摘要】针对单轴旋转调制惯性导航系统结构动刚度低的问题,以模态仿真分析为基础对系统结构进行优化改进.基于无质量弹性单元等效滚动轴承的方法,利用经验公式计算轴承等效刚度,并引入转子动力学合理表征系统的旋转行为,利用有限元分析软件ANSYS实现了系统模态的高可信度仿真分析.以提高系统一阶模态频率为设计目标,通过结构性能缺陷识别的方法确定优化方向,对结构薄弱点进行改进设计,将系统结构基频从36Hz提高到74 Hz.最后,开展模态试验验证.试验结果表明,仿真与试验的符合度优于90％,优化后的系统在0～60 Hz的扫频范围内无明显振动响应.【期刊名称】《中国惯性技术学报》【年(卷),期】2018(026)003【总页数】5页(P295-298,304)【关键词】模态分析;优化设计;旋转调制;惯性导航系统;计算机仿真【作者】刘昱;谢振;王伟【作者单位】天津航海仪器研究所,天津300131;天津航海仪器研究所,天津300131;天津航海仪器研究所,天津300131【正文语种】中文【中图分类】U666.1旋转惯性导航系统是旋转调制补偿技术应用于捷联惯导系统而发展形成的。
它相较捷联惯导系统多了一个旋转机构，能够在相同惯性元件精度基础上通过旋转调制提高系统导航精度，但结构动刚度会相应地变差，环境动态适应能力降低，不适应惯导系统小型化轻量化的发展趋势[1]。
振动问题成为系统性能提升的重要瓶颈。
在单轴旋转调制惯性导航系统的结构设计中进行振动模态分析，了解系统结构的振动特性和可能的变形方式，判断结构的性能缺陷和振动风险，并可以围绕其开展优化设计，探寻最佳设计方案，以最大可能地实现系统动态适应能力的优化、满足小型化轻量化设计的需求[2]。
以模态分析为基础进行结构优化，建立准确有效的有限元模型实现可靠模态仿真是关键。
单轴旋转调制惯性导航系统连接状态复杂，其模态分析的难点是轴承的等效建模以及妥善地引入转子动力学。
基于多软件平台的二维重载精密转台的控制特性仿真分析及优化
基于多软件平台的二维重载精密转台的控制特性仿真分析及优
化
杨东明;胡晓兵;郭亮;官涛
【期刊名称】《四川大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(61)1
【摘要】为提高二维重载精密转台动态特性,基于AMEsim、ADAMS以及Simulink多软件机电一体化联合仿真对系统控制特性进行仿真分析.本文使用AMESim建立电机模型,Adams建立二维重载系统的动力学模型,使用Simulink工具箱建立PID控制模型,最终建立三软件联合仿真模型对系统阶跃响应进行仿真分析;针对系统存在时变性、非线性和负载干扰等因素的问题,采用自适应模糊PID控制算法对系统进行控制优化.仿真结果表明,模糊PID控制算法有着响应快、无超调,稳定误差较普通PID控制减小37%左右等优点.
【总页数】9页(P214-222)
【作者】杨东明;胡晓兵;郭亮;官涛
【作者单位】四川大学机械工程学院;宜宾四川大学产业技术研究院;中国电子科技集团公司第二十九研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.精密光电测试转台热特性仿真分析
2.基于非线性特性的大型转台精密运动控制技术
3.基于MATLAB的三维重载荷转台的运动学分析与仿真
4.大扭矩直驱式超精密液体静压转台热态特性控制与优化
5.基于PSO-BP算法优化的转台PID控制系统仿真研究
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转向器真空压铸模流分析
1问题描述
真空压铸可以有效的改善铸件内部的气孔缺陷，并且使铸件组织更加致密，增加强度；但由于设备抽真空能力等其他方面原因，导致型腔内还存在少量气体。
转向器的上壳体位于最后填充部位，发现在该部位没有设置有效的排气通道，剩余气体有可能被金属液卷到该位置，导致该处出现气孔缺陷，
本次用Flow3D软件对增加排气道后的真空压铸转向器壳体进行流态分析，并且和之前没加该排气道时的流态情况进行对比，用数值模拟的方式分析增加该排气道后，对转向器上壳体产生气孔的部位是否有抑制作用。
2实体的建立
2.1转向器实体建模
模流分析采用Pro/E建模，用Flow3D做前处理和求解，分析采用有限差分网格，网格数量控制在600W左右，求解包括流场、温度场、缺陷场、速度场。
转向器的实体模型如图1所示：
图1 转向器实体模型
2.2材料数据
表1为转向器真空压铸模流分析所需部分数据
表1 转向器部件材料数据
2.3参数
由于材料是铝合金结构件，内浇口速度范围应该在20-60 m/s。
浇注温度680-720,模具温度160-200。
本次模拟选用如下参数，冲头压射速度计算公式如下：
V1 S1 = V2 S2
V1-内浇口速度
V2-冲头速度
S1-内浇口横截面积
S2-冲头横截面积
此次真空压铸转向器壳体的模拟计算选用一组参数预模拟，表2为转向器真空压铸的工艺参数
表2 转向器真空压铸工艺参数
3模流分析
转向器的表面温度场和腔体的流态如下图所示，由流动情况看出，新增加的排气道并没有影响金属液的填充顺序，金属液还是依次填充零件的各个部位；温度场云图上，除了部分远浇口区域温度较低，其他区域的温度分布是比较均匀的。
(a) t=0.02 (b) t=0.04
(c) t=0.053 (d) t=0.066
(e) t=0.08 (f) t=0.092
图2 不同填充时间时转向器型腔中铝合金液的流动状态
增加的排气道给转向器腔体的填充末端提供了残余气体排出的通道，有效的降低了气孔出现的几率。
下图为增加排气道前后，气孔缺陷在转向器壳体上出现的几率云图：
(a) 原状态 (b) 新增加排气道
红色部位为气孔出现几率大的地方；对比a、b两图，增加排气道后，气孔出现几率大的部位明显减少，并且重要部位的气孔情况已经得到很好的控制。
4结论
上壳体处新增加的排气道可以明显降低气孔缺陷的产生，并且新增加的排气道没有改变金属液的填充顺序。