基于多面体颗粒动态转化为球形颗粒的高效离散元仿真分析方法

    公开(公告)号:CN118709513A

    公开(公告)日:2024-09-27

    申请号:CN202410847365.1

    申请日:2024-06-27

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G06F30/25 G16C60/00

    摘要: 本发明公开了基于多面体颗粒动态转化为球形颗粒的高效离散元仿真分析方法:在仿真计算开始之前设定转化阈值,当多面体颗粒直径小于阈值时将多面体颗粒转化为球形颗粒;所述的转化阈值在1mm‑50mm之间;每隔若干时间步,遍历颗粒系统内所有的多面体颗粒,若多面体颗粒直径小于转化阈值,则多面体颗粒转化为球形颗粒:将多面体颗粒删除,向颗粒系统中添加相同直径的球形颗粒;将混合有球形颗粒与多面体颗粒的颗粒系统应用于离散单元仿真,模拟工业过程中的颗粒系统,得到仿真结果。本发明提供的于多面体颗粒转化为球形颗粒仿真分析方法能提高计算效率,同时保证计算的精度,特别适用于颗粒尺寸分布较广的实际工业过程的仿真。

    多功能压差式高压氢与材料相容性的测试方法

    公开(公告)号:CN104880368B

    公开(公告)日:2018-05-15

    申请号:CN201510345866.0

    申请日:2015-06-19

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N3/12 G01N3/36

    摘要: 本发明涉及材料力学性能测试设备开发领域,旨在提供多功能压差式高压氢与材料相容性的测试方法。该多功能压差式高压氢与材料相容性的测试方法包括爆破试验测试方法、变氢压疲劳试验测试方法、恒定氢压疲劳试验测试方法。本发明利用圆盘试样上下表面的压差来对圆盘试样施加载荷的方法,避免了复杂的伺服试验机构,设备体积极大地缩小,设备投入降低,操作简便,试验效率提高;且在试验过程中,圆盘试样的应变和位移等参数可方便地进行测量,相应测试元件不受高压氢气的影响。

    可避免氢气泄放损失的液氢燃料电池汽车动力系统

    公开(公告)号:CN104875628B

    公开(公告)日:2017-04-19

    申请号:CN201510345860.3

    申请日:2015-06-19

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: B60L11/18

    CPC分类号: Y02T10/92

    摘要: 本发明涉及新能源汽车领域,旨在提供可避免氢气泄放损失的液氢燃料电池汽车动力系统。该可避免氢气泄放损失的液氢燃料电池汽车动力系统包括液氢储罐、主燃料电池电堆、电气组件、电机、压力变送元件、辅燃料电池电堆、燃料电池辅助设备、蓄电池组和控制系统模块,液氢储罐的燃料出口分别连接至主燃料电池电堆和辅燃料电池电堆,主燃料电池电堆经电气组件后分别与电机和蓄电池组连接,辅燃料电池电堆经电气组件后与蓄电池组连接。本发明不仅避免了氢气的间歇性泄放,而且使挥发的氢气得到充分利用,避免了能源的浪费,蓄电池组中储存的能量可供汽车行驶一定距离,避免了液氢燃料电池汽车长期停放后因燃料挥发耗尽而无法行驶的情况。

    基于离子液体的高压氢环境下材料试验装置及操作方法

    公开(公告)号:CN103278390A

    公开(公告)日:2013-09-04

    申请号:CN201310205774.3

    申请日:2013-05-28

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N3/10 G01N3/02

    摘要: 本发明涉及材料力学性能测试技术,旨在提供一种基于离子液体的高压氢环境下材料试验装置及操作方法。该装置的高压氢气环境箱内部设圆筒形的试样支架;加载杆的下端连接主机的动力输出装置,其上端贯穿端盖并伸入试样支架中与试样夹具相连;在试样支架顶部开孔以下的内部空间里盛装有离子液体;端盖的底部设有平衡腔,由端盖末端延伸段、连接加载杆的活塞和平衡腔密封底盖构成,加载杆上设载荷传感器。本发明中平衡腔与高压氢气环境箱之间利用离子液体实现压力传递,避免了使用氢气传递压力所存在的氢气泄漏隐患;装置中所有高压动密封元件均与离子液体接触而非高压氢气,避免了氢气泄漏,提高了装置安全性。

    自平衡的高压气体环境材料试验机加载装置

    公开(公告)号:CN102507306B

    公开(公告)日:2013-04-03

    申请号:CN201110323614.X

    申请日:2011-10-21

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N3/02

    摘要: 本发明涉及材料力学性能测试设备,旨在提供一种自平衡的高压气体环境材料试验机加载装置。该装置包括环境箱密闭腔体,环境箱密封底座贯穿设置加载杆;密闭腔体内的圆盘与载荷传递框的一端固定连接;在与环境箱密封底座相对的箱体上贯穿设置平衡套筒,平衡套筒的一端固定连接至与圆盘相对的载荷传递框一端;平衡套筒套设于载荷测量杆的外部,载荷测量杆的一端连接至固定在箱体外侧,另一端与试样上夹具相连;加载杆贯穿且固定连接至圆盘,其端部与试样下夹具连接;设所述载荷测量杆直径为D1、平衡套筒外径为D2、加载杆直径为D3,则D22-D12=D32。本发明通过对加载杆、载荷测量杆和平衡套筒截面的合理设计,能够实现高压气体环境材料试验机加载装置的自平衡。

    基于伴随计算域的离散元仿真方法

    公开(公告)号:CN115169187A

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202210824777.4

    申请日:2022-07-13

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G06F30/23 G06F119/02

    摘要: 本发明公开了基于伴随计算域的离散元仿真计算方法,包括以下步骤:(1)根据实际工业过程导入目标设备,并设置仿真环境;(2)根据实际工业过程中颗粒系统的颗粒尺寸,设置伴随计算域的网格尺寸;(3)根据实际情况,设置伴随计算域的边界扩展值与尺寸值;(4)使用伴随计算域开始离散元仿真计算,伴随计算域根据当前时间步下目标设备的位置进行实时更新,模拟实际工业过程中的颗粒系统,得到仿真结果。本发明提供的仿真分析方法解决了大规模计算中内存消耗巨大与计算效率较低的问题,采用伴随计算域的方法可以大大降低内存消耗并提高计算效率,满足了实际仿真的需要;将仿真结果应用于实际工业过程的优化指导中,可以提高生产效率。

    用于运动锥形阀芯小间隙二维流场计算的动网格更新方法

    公开(公告)号:CN110929461A

    公开(公告)日:2020-03-27

    申请号:CN201911235841.X

    申请日:2019-12-05

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G06F30/28 G06F113/08

    摘要: 本发明公开了一种用于运动锥形阀芯小间隙二维流场计算的动网格更新方法,其包括:(1)三维的锥形阀芯前后流道简化为轴对称的二维模型,对二维模型进行结构化网格划分。(2)用FLUENT软件建立锥形阀芯前后流道的流场瞬态计算模型,阀芯在流体力、摩擦力、弹簧弹力和重力的作用下会沿着轴线方向作直线运动。(3)根据动力学理论,建立阀芯的运动方程。(4)在FLUENT软件中进行二维瞬态流场计算,每个时间步均计算作用在阀芯两端的流体力;(5)在流场一个时间步的瞬态计算开始前,在UDF中利用计算得到的作用在阀芯两端的流体力,再根据阀芯的运动方程,计算阀芯在一个时间步的振动位移;(6)根据(5)动力学计算结果,按照给定的方法,计算每个网格节点的移动距离,并更新流体域相关网格节点的坐标值,流体域随之变动。

    多功能压差式高压氢与材料相容性的试验装置

    公开(公告)号:CN104897472B

    公开(公告)日:2017-11-24

    申请号:CN201510349246.4

    申请日:2015-06-19

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N3/12 G01N3/02

    摘要: 本发明涉及材料力学性能测试设备开发领域,旨在提供多功能压差式高压氢与材料相容性的试验装置。该多功能压差式高压氢与材料相容性的试验装置包括试验腔体、气动增压泵、低压储罐、高压储罐、真空泵、氢气瓶组、氩气瓶组和控制系统模块,能在高压氢环境下对圆盘试样进行力学性能测试。本发明利用圆盘试样上下表面的压差来对圆盘试样施加载荷的方法,避免了复杂的伺服试验机构,设备体积极大地缩小,设备投入降低,操作简便,试验效率提高;且在试验过程中,圆盘试样的应变和位移等参数可方便地进行测量,相应测试元件不受高压氢气的影响。

    多功能零部件气体疲劳试验系统

    公开(公告)号:CN105021389B

    公开(公告)日:2017-05-17

    申请号:CN201510412641.2

    申请日:2015-07-14

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01M13/00

    摘要: 本发明涉及试验系统领域,旨在提供多功能零部件气体疲劳试验系统。该多功能零部件气体疲劳试验系统包括增压装置、回收罐、气瓶、制冷加热机、高低温环境箱、防爆风扇、气体泄漏检测仪、真空泵、截止阀、控制系统,能对试验零部件进行气密性试验、疲劳试验等。本发明实现了零部件的气体循环疲劳测试的功能,可进行保压、疲劳等试验;本发明实现了尾气的重复利用,降低试验成本;本发明实现了大压力范围的测试,满足不同零部件试验压力的需求;本发明实现了换热介质与试验气体的隔离,保障了装置和人员的安全,并通过环境箱防爆风扇提高了换热效率;本发明实现了多种零部件的测试功能,增加了试验装置的适用范围。

    高压氢环境材料试验机紧凑拉伸试样用夹具

    公开(公告)号:CN104142266B

    公开(公告)日:2016-08-24

    申请号:CN201410370742.3

    申请日:2014-07-31

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N3/04

    摘要: 本发明属于材料力学性能测试设备,旨在提供一种高压氢环境材料试验机紧凑拉伸试样用夹具。本发明包括上夹具和下夹具两部分,所述上夹具包括上支座、上主U形夹具、上次U形夹具和销钉,上支座两端(圆柱部分外周)分别开设有螺钉孔,通过螺钉与试验机的上端连接,上支座中间部位的两个相对矩形块构成夹持区间,其中,两个矩形块与上支座圆柱部分为加工一体结构,皆属于支座部分。本发明的有益效果是:该夹具可在紧凑拉伸试样试验过程中自动消除不对中的影响,保证紧凑拉伸试样只受到单向载荷作用,避免其受到额外的弯矩,从而提高试验数据的准确性,而且使用简便,特别适用于高压氢环境下材料的紧凑拉伸试验。