哈理工自动化毕业设计中期答辩优秀稿 - 图文

中期答辩材料

毕业设计题目：原位缠绕/固化工艺热芯模结构仿真设计 学院（系）： 自动化学院自动化系 年级专业： 自动化10级1班（学号：1012010133） 学生姓名： 袁亚男 指导教师： 许家忠

完成日期： 2014年5月4日

课题已完成的内容：

1、 通过查找各种文献资料了解了内固化工艺复合材料原位缠绕成型芯模结构对其影响。掌

握了数值模拟方法的基本思想以及流体力学中的相关知识。研究国内外科技成果，初步确定仿真实验方案。

2、 学习并掌握了ProE，GAMBIT，FLUENT软件的使用

ProE：全名为Pro/ENGINEER，是美国PTC（ Parametric Technology Corporation）公司的一款

EDA工具，主要用于三维制图、建模，在复杂的三维模型设计方面有优势。该软件是第一个运用“参数化设计”、“实体造型”“特征导向”思想的三维设计软件。

GAMBIT：GAMBIT是FLUENT 软件自带的专用前处理软件，可以用来为FLUENT软件生成网

格模型。其主要功能包括：构建模型、划分网格、和指定边界。

FLUENT： FLUENT软件是目前国际上应用广泛的商用CFD软件之一，广泛用于各种流体的

流动、传热、燃烧以及污染物迁移等问题的模拟分析。FLUENT6.3.26是基于结构/非结构网格的通用CFD求解器。

3、 初步完成了芯模、流体模型的建立，网格划分和一个模型的仿真工作。

图1-1 芯模结构示意图

取得的阶段性成果：

图1-2利用pro/e做出的芯模外壳模型的全景图和底面图

图1-3 利用pro/e做出的流体模型的全景图和底面图

采取流体和芯模外壳分别建模的方案是为了在划分网格的时候可以流体和芯模外壳分别建模。虽然整体也可以建模。但本设计是高温高压水蒸汽通过芯模，有固流接触，分别建模更容易进行数值模拟计算。

（a）图为外壳流体结合后全景图 (b)图为小孔处局部图像

（c）图为GAMBIT 划分三角形、四面体网格 （d）图为GAMBIT划分网格的模型侧面图

图1-4 利用GAMBIT 划分的网格

先将芯模外壳模型导入GAMBIT，再将流体模型导入GAMBIT。由于二者建模是在同一坐标系下，导入后二者完全配合，然后逐个面连接，进而划分网格，最后是设定边界类型。

图1-5时间为1S时三维温度云图

图1-6时间为1S时三维速度矢量图

图1-7 时间为1S时的温度云图

图1-8 时间为1S动压力云图

图1-9时间为1S时静压力云图

图1-10 时间为1S时速度矢量图

下一步工作计划和研究内容

关于下一步的工作计划，我会严格按照进度安排进行。将会继续做仿真，并采用控制变量法对同一压力不同时间的温度状态做对比；对不同压力同一时间的温度、压力、速度状态作对比。研究温度随时间的变化规律，研究压力对传热速度，蒸汽流动速度的影响。仿真结束后，根据仿真结果得到蒸汽流场以及温度场分布情况和变化历程，分析蒸汽流场内压力、温度、速度等物理量与蒸汽控制参数和流道结构参数之间的关系。分析仿真结果得出结论进而对复合材料壳体热缠绕芯模进行改进优化。最后整理资料，撰写毕业论文。进而修改毕业论文，准备毕业答辩。

下一步工作计划和研究内容

关于下一步的工作计划，我会严格按照进度安排进行。将会继续做仿真，并采用控制变量法对同一压力不同时间的温度状态做对比；对不同压力同一时间的温度、压力、速度状态作对比。研究温度随时间的变化规律，研究压力对传热速度，蒸汽流动速度的影响。仿真结束后，根据仿真结果得到蒸汽流场以及温度场分布情况和变化历程，分析蒸汽流场内压力、温度、速度等物理量与蒸汽控制参数和流道结构参数之间的关系。分析仿真结果得出结论进而对复合材料壳体热缠绕芯模进行改进优化。最后整理资料，撰写毕业论文。进而修改毕业论文，准备毕业答辩。

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