摘要：由于流延薄膜厚度很薄(微米级),若薄膜采用1∶1的几何模型对薄膜传热进行耦合模拟时,网格数量达百亿级别,仿真计算非常困难。论文提出薄膜加厚的传热仿真模型,即对薄膜几何模型扩大,辊筒和冷却水管道几何模型保持不变的方式,顺利实现了流延薄膜冷却过程的传热仿真模拟。研究发现:薄膜及流延辊表面温度场出现螺旋型分布,即“流道痕”现象,与热成像仪测试结果吻合;在有螺旋导流片位置处,薄膜及辊筒表面温度高,冷却水流道处温度低,薄膜轴向方向薄膜温度上下波动,波动幅度在±1℃以内;薄膜在流延辊上冷却主要分为两个阶段——温度骤冷阶段和温度平稳阶段,薄膜的冷却主要发生在骤冷阶段,骤冷时间0.03 s内,薄膜温度可从220℃迅速冷却到40℃以内;提高螺旋流道内冷却水流速时,薄膜在周线方向的温度变化较小,在轴线方向薄膜平均温升斜率受流速影响较大。文中最后给出的流延辊螺旋流道内冷却水流速与薄膜轴向温升斜率的关系,可为流延辊流量设计提供技术参考。

摘要：针对锁模力为25 000 kN压铸机扩力倍数较低,开、合模过程中存在冲击的问题,开展了机铰系统的优化设计研究。首先建立了合模机构的力学模型,通过有限元法计算了结构应力、变形量和刚度,并校核了强度。将肘杆刚度作为参数,建立了机铰系统刚-柔结合多体动力学模型,仿真与测试结果相符合,验证了建模方法的准确性。最后在多体动力学模型基础上,以肘杆铰接点坐标作为设计变量,建立了优化设计模型。将优化设计与原始设计进行对比,扩力倍数由21.45提升到24.57,行程比由1.03提升到1.08,合模过程的冲击力显著减小。

摘要：修边机构是高速封边机的核心功能部件之一。借助CAD软件建立了高速封边机修边机构的三维装配体模型,应用多体动力学仿真软件ADAMS建立了相应的虚拟样机模型,结合实际运行工况,进行运动学仿真,分别研究了封边速度、气缸压力对修边机构性能的影响关系,确定了最优的封边速度和气缸压力,并进行了实验验证,实验结果与仿真结果相吻合;应用Ansys软件进行了修边机构的强度分析和校核,为轻量化设计奠定了基础。

摘要：当前世界对清洁能源的需求日益增大,其中锂离子电池有高能量密度、高工作电压、低自放电以及高稳定性等优点,是满足清洁能源要求的原料之一。由于电池失效或者过热现象都会产生起火等灾难性后果,因此预测电池的电热特性具有重要的意义。建立锂离子电池二维数学模型,利用电学模型的泊松方程以及热学模型的热传递方程,基于有限差分法模拟了锂离子电池在充电过程中的电热性能,分析了锂离子电池的电势密度、电流密度以及温度场分布,为锂离子电池的设计应用提供理论依据。

摘要：借助流体力学仿真软件对多个工况下的流延装备主冷辊内部冷却水流动性能进行仿真研究,结果表明:冷却水进入主冷辊后在进水侧水箱内形成了多个大的回流区;在冷却水流出导流叶片后的出水侧汇聚成一个大的环流,局部阻力较大,冷却水流出困难,进出口总压损失达到83%以上,此外主冷辊旋转方向对总压损失影响明显。根据仿真结果提出在主冷辊两侧水箱分别添加导流叶片的改进方案,可以为主冷辊结构优化设计提供指导。