本文是一篇工程论文，工程硕士属于专业硕士学位的一种，是工程类专业学位，分为全日制工程硕士和非全日制工程硕士。与学术硕士学位的工学硕士处于同一层次，但类型不同，各有侧重。（以上内容来自百度百科）今天为大家推荐一篇工程论文，供大家参考。
代写工程论文范文篇一
第一章 绪论
1.1 研究背景
随着工业化与信息化的深度融合，智能化机器人技术的应用越来越广泛，机器人焊接已成为焊接自动化的发展趋势。在工程机械行业内，徐工成为了首批焊接柔性生产线的应用公司。中国是目前全球机器人市场增长最快的国家，虽然焊接机器人具有节约人力、降低成本，提高产品的质量与产量，保障工人安全，改善工作条件，减轻劳动强度，提高工作效率等诸多优点。但是，机器人弧焊变形问题变成了一个更加突出、普遍的难题。徐工装载机铲斗为承受动载构件，结构比较复杂，零件制作公差和组装公差范围比较大，组装间隙大，焊脚尺寸从 5mm 到 25mm 变化范围大，焊缝长度从 20mm 到 3000mm不等，需要焊接各种空间圆弧焊缝、狭窄空间焊缝、对接焊缝、搭接焊缝等，并且弧焊机器人的基本功能比点焊机器要复杂得多，工具中心点（TCP），也就是焊丝端头的运动轨迹、焊枪姿态、各项焊接参数、焊接过程中的防碰撞功能、水冷却功能、送丝系统的能力、清枪站的作用、寻位的准确性、电弧追踪能力、重复引弧、断弧再引弧都要求精确控制。由于铲斗焊缝密集，且角焊缝偏多，应力集中较大，使用智能化机器人焊接系统焊接效率较高，但是焊接变形严重。目前焊接变形使主刀板平面度受到较大影响，在装载机使用的过程中卸料不彻底，铲斗内容易粘结泥沙等物质。另一个受到严重影响的就是铰接板法兰开档尺寸，铰接板法兰开档用于连接动臂和拉杆，开档尺寸较小不能装配，开档尺寸较大时存在装配间隙，影响装载机质量。由于铲斗拼点质量的不稳定性，以及对机器人系统掌握的程度，在铲斗通焊过程中，产生大量的焊接缺陷，如偏焊、气孔等，通焊完成后，还需要大量的人工对焊接缺陷进行修补。
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1.2 装载机铲斗制造概述
装载机铲斗是由多个零部件焊接而成的结构件，单板零部件是由下料切割、打磨毛刺、调平、折弯、机加工等工序加工而成。其中铰接板法兰和斗底护板提前焊接成小总成。在装载机铲斗生产过程中，首先需要将铲斗各零部件及小总成，在铲斗点焊工装上进行拼装、点焊，其次将拼点成型的铲斗放置到料台上，自动生产线中的 RGV，将工件转运到步进式上料缓存台存放。自动生产线轨道两侧各布置了 12 台机器人焊接工作站，通过 DCS 调度系统，完成工作站上工装对铲斗的自动装夹，并调用对应焊接程序，启动自动焊接。焊接完成后，转到镗专机上对三组铰接孔进行加工，加工后以铰接孔定位，焊接限位块、固定块等小件。针对焊接过程中铲半产生的变形进行测量，低于工艺要求平面度的，需要进行校正工序，以保证铲斗的平面度。
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第二章 装载机铲斗焊接仿真变形研究
2.1 装载机铲斗的结构特点及生产流程
铲斗结构状如斗形（如图 2.1、图 2.2），呈中空敞口状。由于铲斗中空导致结构本身刚度较小，中间敞口区域又没有可靠的约束，如果对其施加向内的力的话就很容易收缩，使主刀板中部向内凹陷。6 块铰接板环绕斗壁板以立板形式坐落在斗壁板上（如图2.1），可以将其简化看做双面焊接的 T 型接头，其变形原因主要为铰接板两侧焊缝先后施焊收缩变形导致。铲斗结构和斗壁板外侧焊缝布置见图（如图 2.2），铲斗主体由较多规格、尺寸不同（厚度 8~53mm）的钢板焊接而成，铲斗焊缝主要集中在斗壁板外侧，主要焊脚尺寸8~10mm，热输入量大，并且焊缝数量多、尺寸长，绕斗壁板外侧一周，焊缝纵向收缩应力大。尤其铲斗底部焊缝密集，不仅有斗底护板绕斗壁板环焊缝的作用更有主刀板及加强筋板区域性交错焊缝产生的大量热输入。机器人连续焊接时，强大的热输入使主刀板及其附近斗壁板区域的屈服强度降低，之后在先施焊焊缝冷却后的残余应力及其自身冷却应力的共同作用下，主刀板产生塑性变形，其中部区域凹陷。除了焊接的影响，铲斗在生产过程（如图 2.3）中也有许多注意点：主刀板、斗侧板等来料的尺寸及公差要求，斗壁板经全自动卷板机加工后的各项尺寸必须满足要求，铲斗在自动定位压紧液压工装（如图 2.2）上拼点时各项尺寸及拼点间隙应满足要求。
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2.2 装载机铲斗变形原因分析
装载机铲斗焊缝形式多为角焊缝，并且焊接变形以角变形居多。焊接角变形机理分析：焊接角变形表现为焊后构件的平面围绕焊缝产生角位移，角变形是一种面外变形[4]。角变形的三种常见形式：由图可知：铲斗主刀板变形类似于图 2.4 所示角变形，铰接板变形类似于图 2.5 所焊缝角变形。角焊缝所造成的 T 形接头的角焊缝变形由两部分组成：其一是角焊缝使翼缘产生横向收缩而造成翼缘偏转一个角度；其二是角焊缝自身的收缩引起的角变形。角变形的根本原因是横向收缩在厚度方向上的不均匀分布所造成，角变形的大小取决于熔化区的宽度和深度以及熔深及板厚之比，因此角变形沿焊缝长度方向上的分布也与横向收缩类似，在开始时比较小，以后逐渐增大。其实角变形根本的原因还是热源在板厚方向上产生的温度差，可以用板正面和背面温度差来计算，即温度差越大角变形就越大。
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第三章 基于弧焊机器人系统控制焊接质量 ........ 21
3.1 弧焊机器人概述...... 21
3.2 弧焊机器人突出问题系统改善.......... 22
3.2.1 焊枪问题改善..... 22
3.2.2 送丝不畅问题改善.... 25
3.2.3 机器人清枪系统改善....... 29
3.3 铲斗焊接问题改善......... 30
3.4 本章小结 ......... 34
第四章 铲斗工艺改进 ......... 35
4.1 焊接缺陷跟踪分析......... 35
4.2 铲斗工艺改进.......... 37
4.3 本章小结 ......... 55
结论与展望...... 56
第四章 铲斗工艺改进
4.1 焊接缺陷跟踪分析
通过深入现场跟踪，记录所有位置产生的焊接缺陷，将其归类总结如下，从焊接程序及来料控制方面分析原因，提出解决措施，见表 4.1：上述改进措施主要包括以下几方面：保证来料尺寸及表面质量，确保点焊质量，改进机器人寻位方法，优化焊接参数。改善后缺陷数明显下降，焊接质量得到提高。但要想巩固现阶段的改进成果，彻底消除焊接缺陷，提升焊接质量及生产效率，必须采取更科学更系统的解决办法。因此，从人、机、料、法、环方面入手，从源头找出影响铲斗焊接质量及效率因素，全面改善。测试结果发现，在转动过程中工装确实发生了滑动现象，这足以解释为何采取船型位姿态焊接的角焊缝经常出现偏焊、气孔等缺陷。由于铲斗自动线为柔性化设计，要求工装能适应不同型号产品，因此待工件装上工装后，长度方向需要采用液压方式向两侧拉紧并固定。油缸压力设计值为 8MPa，将其升至 10MPa 后不能解决该问题，因此考虑改进工装结构。改进后的工装由双向拉紧改为单向拉紧，拉紧一侧增加靠板。经验证，改进后工装没有发生明显滑动现象，从源头上降低了焊接缺陷数。原通焊机器人变位夹紧工装为两侧均采用液压方式固定铲斗左右位置，且仅左边一侧有固定块（如图 4.5），铲斗在变位翻转时，液压工装不能保证铲斗左右方向位置固定，铲斗发生滑动，造成偏焊及气孔等缺陷。
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结论
本文对装载机铲斗在弧焊机器人通焊过程中的焊接变形和焊接缺陷作为主要研究对象，通过模拟仿真、焊接试验和弧焊机器人系统特点分析，研究了降低装载机铲斗焊接变形和焊接缺陷的工艺规范和工艺措施，得到如下结论：
（1）采用固有应变法和弹塑性有限元法相结合的方法对装载机铲斗焊接过程进行模拟仿真。模拟出结构件的整体变形趋势，找到对变形影响较大的焊缝，然后采用弹塑性有限元法重点对这些焊缝精确模拟。对焊接顺序提出了改进方法，预测结构件变形趋势。
（2）在焊接试验及焊接仿真的基础上，对铲斗上各个区域的焊缝进行逐一仿真，针对仿真结果又逐一进行现场试验，通过焊接机器人编程调整焊接顺序，统计各个区域焊缝对主刀板焊接变形的影响，制定出获得铲斗变形量最低的合理工艺规范，使铲斗变形量降为最低。
（3）针对装载机铲斗结构的复杂性，弧焊机器人在生产应用中存在着一些突出问题：焊接缺陷严重，机器人故障率、停机率高。结合国内外几种弧焊机器人的设计原理，对弧焊机器人系统及生产工艺进行了系统的改善，如：机器人送丝系统改进，清枪系统优化，机器人编程的改善等，获得较好的效果。
（4）结合焊接仿真结果和弧焊机器人系统的寻位特点，对铲斗的结构形式、焊接顺序都进行了优化，并制定了详细的拼点作业指导书、通焊作业指导书，同时通过加强对操作者的培训等措施的大力推进，使得铲斗铰接板开档变形得到了控制，通焊后不需校正，杜绝了下道工序装配过程的问题反馈；使铲斗主刀板的焊接变形减小 30%~50%，焊后校正时间减少 50%。铰接板开档尺寸控制在合格尺寸范围内。焊接缺陷减少了60~80%提高了产品质量，并且同步提升了生产效率。
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参考文献（略）
代写工程论文范文篇二
第一章 绪论
1.1 引言
随着介入放射学[ 3]的发展与普及，给患者带来了更多的康复机会，这种治疗疾病的方法也日益成为患者选择性治疗的首选，受到患者极大关注和欢迎。数字减影血管造影[4](Digital Subtraction Angiograph, DSA)是通过电子计算机进行辅助成像的血管造影方法，是 70 年代以来应用于临床的一种崭新的 X 线检查技术[5]。它是应用计算机程序进行两次成像完成的。在注入造影剂之前，首先进行第一次成像，并用计算机将图像转换成数字信号储存起来[6]。注入造影剂后，再次成像并转换成数字信号。将两次数字信号相减，把相同的信号去掉，从而得到只有造影剂的血管图像。这种图像相比以往常规脑血管造影所显示的图像，它的效果更加清晰和直观，就连一些精细的血管结构也能显示出来[7]。本文研究的C型臂X射线机就是为医生利用数字减影技术进行介入式手术的治疗提供载体的一种医疗器械。手术是用微细导管通过股动脉进入患者身体到达病灶实施手术的。他相比于一般的外科手术具有创伤小，术中痛苦小，术后痛苦小，伤口恢复快等诸多优点。但是，这也是一项极为复杂精细而且没有直接的视野手术技术，能够依赖的只有 DSA 提供的间接视野，通过这个视野来判断探针的位置、走向和手术的效果。可以说没有 DSA 就没有介入手术。
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1.2 本课题研究的目的和意义
1.2.1 本课题的来源
本研究课题来源于北京惠尔公司、长安大学和西安轻工业钟表研究所的集产、学、研于一体的研究项目。本研究项目首先是由北京惠尔医疗器械有限公司进行充分的市场调研，主要是面对欧美的一些名气比较大的私立医院和国内的一些发达城市的三甲医院，通过了解使用医生对现有 C 臂产品的不足和优势，以及他们对未来产品的一个理想化的设想，然后惠尔公司召集公司营销部、市场调研部、新品研发中心部、生产部、技术中心等相关部分进行讨论和规划，最终得出本课题研究的满足产品功能需求的概念图。
1.2.2 课题研究的目的和意义
随着科学技术的发展，本着以人为中心的目的，医学事业也取得了巨大的成就。在当今的医学领域中，大型精密医疗设备的出现，既方便了医生的诊治，也方便了病人的治疗，且还可以取得更好的治疗效果[9]。人们通过 X 射线可以隔着皮肉看到某些内部器官的形态，因此便产生了 X 线拍片和透视的检查。拍片和透视只能分辨密度相差较大的组织器官，如骨、心、肺等，而对于人体大量密度相差较小的器官和组织，便显得无能为力。于是人们想到了造影检查，即先用高于或低于人体软组织密度的造影剂灌注检查部位，然后进行 X 线检查。 由于已灌注造影剂的组织器官与周围部位密度差异变大，在 X 线下形成鲜明对比，便可以发现形态或功能是否异常。因此造影技术在现在医学上用途非常广泛，造影技术也得到飞速的发展。造影技术的飞速发展同时也带动了造影设备的飞速发展，先进的造影设备是造影技术得以飞速发展的载体，因此本文研究的课题就是要研究比较先进造影设备，最大限度地满足此行业的用户需求，以此来响应造影技术的发展。
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第二章 新产品开发流程
2.1 现有的产品设计流程图
经过第一章绪论部分的讨论，本文研究的产品是一款全新的产品，首先从外形上来讲，目前市场上见到的基本是单一的 C 臂机，而本文研究的是拥有大小两个 C 臂的设备（专业叫法为 G 臂）；其次从功能上来区分，通这款产品除了不能实现自身前后方向的俯仰运动以外，基本实现了其他 5 自由度方向的运动，其还具有大、小 C 臂的相对运动。所以本课题是属于新产品开发设计。图 2.1、图 2.2 是目前比较常见的产品设计流程图，他们仅仅就是介绍产品设计的具体步骤，他们的主要缺点：（1）没有常用的设计工具，仅仅就是介绍了设计的大致步骤，比较宽泛；（2）对每一个设计步骤没有评价方案，每一步是各自独立的；（3）对每一步需要得到或者需要输出的目标没有明确的说明。
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2.2 本课题的新产品开发流程图的优点
本文的新产品开发流程图主要分为三部分：新产品开发前期准备阶段、新产品设计开发阶段、新产品过程设计开发阶段[10]。本流程图的三大部分着力解决三部分内容：其一，提高解决问题的创新性和创造力；其二，确保对每一个必需要素的考虑，以实现成功的设计；其三，确保对设计工具及方法应用的结果实现全程控制[11]。最后力争确保新产品顺利进入市场。本流程图不仅具备新产品开发程序还收集了大量的设计工具，这些设计工具可以指导帮助设计工程师在相应的设计阶段采取相应的设计工具，避免开发人员在开发过程中出现分工不明确、在设计中随意变换角色，以此造成开发的低效、高成本[12]。最主要的是在产品开发设计阶段和产品过程设计阶段引进了评价体系 APQP。（APQP 英文全称Advanced Product Quality Planning，中文意思是产品质量先期策划或者产品质量先期策划和控制计划，APQP 也是 QS9000/TS16949 质量管理体系的一部分。）在新产品设计开发阶段引进了 DFMEA（DesignFailure Mode and Effects Analysis 设计失效模式及后果分析），它实际上是 FMA（故障模式分析）和 FEA（故障影响分析）组合的一种可靠性设计方法[13]。它对各种可能出现的风险及时进行评价、分析，以便在现有基础上消除这些风险或者减小到可以接受的范围。它的及时性体现在，它是一种“事前行为”，而非“事后行为”。当设计有变化或得到其他信息时及时不断地修改，并在图样加工完成之前结束。其评价与分析的对象是最终的产品以及每个与之相关的系统、子系统和零部件。在新产品过程设计阶段引进了 PFMEA(Process Failure Mode and Effects Analysis 过程失效模式及后果分析)，他是由负责制造/装配的工程师/小组主要采用的一种分析技术，用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因/机理已得到充分的考虑和论述。
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第三章 研究制定 C 型臂 X 射线机结构方案.....15
3.1 C 型臂 X 射线机整机设计原则.........15
3.2 C 型臂 X 射线机大、小 C 型臂的选材设计思路 ....15
3.3 运用 TRIZ 理论解决大、小 C 臂的运动方案.........19
3.4 大、小 C 臂端影像增强器运动方案........34
3.5 旋转运动机构方案拟定 ....34
3.6 十字臂水平运动方案拟定 ........35
3.7 摆动的运动方案拟定 ........36
3.8 升降机构运动方案拟定 ....37
3.9 底盘行走系统方案拟定 ....38
3.10 整机方案外形图 ......39
3.11 小结...........40
第四章 核心零部件设计计算........41
4.1 伺服电机的选择 ........41
4.2 轴承的分析计算 ........43
4.3 同步带的设计计算 ....46
4.4 偏心增力机构计算 ....48
4.5 C 型臂接触应力计算..........51
4.6 蜗轮蜗杆设计计算 ....53
4.7 底盘行走机构设计 ....54
4.8 小结 ....55
第五章 C 型臂 X 射线机的主要部件有限元分析......57
5.1 SolidWorks 软件介绍..........57
5.2 C 臂的有限元分析......58
5.3 小结 ....64
第六章 C 型臂 X 射线机平衡性分析
6.1 引言
C 型臂 X 射线机的整机三维模型已经在 SolidWorks 软件中建立，由于本设备的特殊性，整个大、小 C 臂部分相对于整机来说与悬臂梁非常相似。大、小 C臂本身既是功能部件又是被承载部件， 大、小 C 臂部分本身由于自重将会对设备产生一个弯矩，这个弯矩需要借助设备 L-arm来克服。本设备自身依靠前后轮的支撑实现其各种功能状态，众所周知，如果设备的重心落在前后轮中间处是最有利于设备的平衡，如果设备的重心不能很好的落在前后轮中间理想的范围内，设备平衡性会受到破坏，那么本设备的某些功能将不能得到很好的实现。本课题通过对 C 型臂 X 射线机的各个部件在 SolidWorks 软件中按照实际模型尺寸建模，在建模过程中按照实际情况对模型添加材料属性，将建好的模型按照实际的配合关系装配成 C 型臂 X 射线机，然后本文借助 SolidWorks 强大的计算功能计算出整机的重心位置。本文希望整机的重心位置与回转中心的位置越接近越有利于整机的平衡。因此本文选定 C 型臂 X 射线机几种极端危险工况下的重心位置是否落在设计要求的回转中心（理想的中心）范围里，以此来评价整机的平衡性。
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总结
本文对双 C 臂的 X 射线机的机械结构和整机平衡性进行了研究并对主要承载件进行了有限元分析，对大 C 臂进行了结构优化，基本上解决了厂家对本课题研究的产品提出的设计要求。在设计大小 C 臂相对运动以及自身的轨道运动时，本文花费了很大的精力，最终在导师的指导下通过运动 TRIZ 创新发明原理的提示，从而解决了困惑本课题研发进度的难题。论文的主要工作和研究成果如下：
（1）企业在实际的研发新产品时，往往忽略产品方案设计过程中可行性，或者说在产品研发过程中很少会顾及到每一步过程的可行性和可靠性，对此没有一个评估流程和评估标准。本文致力于设计这样一套新产品开发程序、设计工具和评价手段的设计流程图。并将此应用在本课题的新产品研发，对每一步的方案采取及时的评估，把不可行方案扼杀在产品设计之初，这样直接体现出本流程的优越性：有益于提高产品设计效率、缩短研发周期、降低成本。
（2）运用 TRIZ 理论进行创新性设计，将本文设计之初提出的大小 C 臂相对运动和自身的轨道运动简化成 Pro/Innovator 软件认可的模型，得出解决发明难题的提示，然后本文在利用三维软件进行建模、分析，从而得出本课题研究的整机模型图。
（3）遵循第三章对本课题研究的产品提出的设计原则，本文在进行运动结构的选型、选材以及承载能力的计算。对铝合金和轴承的接触处进行赫兹计算得出设备在运行过程中基本不会出现本文描述的冷作硬化现象。
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参考文献（略）
代写工程论文范文篇三
第 1 章 绪论
1.1 汽车供电系统所面临的问题
供电系统是汽车结构中的基本组成部分，是保证汽车能够正常行驶的基础，汽车上所有电子电器都离不开电的供应。随着技术的发展和社会的进步，汽车这一现代工业文明标志性的产品也在不断发展变化，电子电器设备的不断增加是其中一个非常显著的特点。发动机电子控制单元等各类电子控制系统已在车上实现普及，随着人们需求的不断提高，汽车上的各类舒适性和娱乐性设施越来越多，如车载音响和 DVD、空调和座椅加热设备、甚至冰箱和按摩设备也开始在汽车上进行了应用。近年来，信息技术的发展使车载微机、导航仪及各类通讯设备也在不断增加。现在的汽车已经不再是一个简单的交通工具，而是一个集交通、娱乐、信息等多种功能于一体的综合性移动应用设施。据统计，目前汽车上各种电子电器设备成本已经达到汽车总成本的 30%[4,5]，而且这个比重仍在不断增加[6,7]。汽车电子技术的快速发展和电子电器设备的迅猛增加，给汽车用户带来了更多的舒适和便捷，但同时也产生了越来越多的问题。汽车的供电系统可以分为电源系统即蓄电池和发电机，以及供电部分：对于电源系统，蓄电池是唯一的储能部件，发电机是唯一的发电部件同时也是电源系统唯一的主动控制部件。由于传统发电机无法进行智能化控制，因此无法对电池进行有效的保护和管理，也无法进行能量的优化管理。故而随着用电设备的增多，一方面加大了对电能的需求，使蓄电池存在过度放电的风险，甚至可能导致汽车无法起动；另一方面，能源消耗增大，对能量优化管理的缺乏造成了部分能量浪费。对于供电部分，用电设备的增多使车内配电更加复杂，传统的开关——继电器组合的机械式控制方式使得车上的供电回路繁多复杂，供电安全存在更多的隐患；另外，利用保险丝进行短路保护，一方面随着用电器增多使供电线路更加复杂，另一方面缺乏故障诊断，给故障定位和排查带来困难。
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1.2 研究现状
面对上述汽车电源系统和供电存在的问题，汽车供电系统的智能化和网络化是解决上述问题的基础，因此下面针对汽车供电系统的智能化和网络化，电源系统的管理以及供电管理，介绍国内外的技术发展和研究现状。汽车供电系统的智能化和网络化是伴随着汽车智能电器的发展以及汽车电子电器系统的智能化和网络化而发展的。汽车电子技术的发展使原本的开关——继电器控制逐渐被电子化控制取代[13,14]，越来越多的智能化电器应用于汽车上[15]，如：智能传感器[16]、智能执行器[17]、车载微机[18]等等。汽车总线尤其 CAN、LIN 总线的迅速发展和应用，使这些智能电器逐渐形成车载智能网络，汽车电子电器系统逐渐走向智能化和网络化[19,20]。国内外各大汽车公司均推出了不同的汽车电子电器网络化方案。2003 年Volvo 在 XC90 轿车上采用了分布式控制网络[21]，利用动力传动总线、车身电子总线和信息通讯总线将整车电器连入网络，由中央电控模块 CEM 充当网关交互信息。Scania 公司在卡车上推出了一套智能电器系统[22]，根据重要程度分成了三条总线，分别连接发动机和刹车系统的重要电器、次重要电器以及舒适类电器。奇瑞公司研发的车载智能网络[23]包含四种通讯总线——高速 CAN、低速 CAN、LIN 总线和 K 线，利用 K 线进行故障诊断。一汽提出的商用车电气系统[24]为区域集中式控制，该系统由 CAN 总线和 LIN 总线组成，CAN 网包括车门系统、照明和信号系统、仪表系统三个节点，其中车门、照明和信号系统通过 LIN 网络分别连接 1 个和 7 个子节点，这 11 个控制单元实现了整车电器的网络化控制。
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第 2 章 车载智能电网的网络架构
为了系统性地解决电池管理、能源优化、用电安全、故障诊断等问题，本课题提出了车载智能电网，对发电、配电、供电以及整车电器用电进行全方面的监测和控制，对电能的产生、传输、使用等各环节进行信息采集和监测，实现能源优化管理，用电安全控制，以及全面的故障诊断等功能。本章对车载智能电网的整体网络架构进行设计，首先介绍车载智能电网的构成，其次分别介绍强电供电网和弱电供电网的网络架构，并在样车上进行了实车应用。
2.1 车载智能电网的构成
车载智能电网可分为两大部分：智能电源系统和供电网络。智能电源系统负责整车电能的产生、蓄电池的智能化管理，以及能源的优化控制。供电网络负责对整车用电设备供电，对整个供电网进行实时在线的全面故障诊断及保护，保证用电安全。整车用电设备分为两种：功率负载、电子负载。这两种用电负载对电源的需求差别很大：一般来说，功率负载所需电流较大，功率需求较高，对供电电压的稳定性要求较低，由于功率负载中多有感性负载，造成供电回路中电流波动较大，且有较强的电磁干扰；电子负载指控制器或电控单元的控制电路，通常电子负载的电流很小，对供电电压的稳定性要求较高，且电流波动和电磁干扰易对控制信号和通讯造成影响。
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2.2 强电供电网
强电供电网 L 的主要功能包括：1）对整车功率负载合理分区配电，实现线束最优化，并实现网络化供电控制；2）对整个强电供电网包括供电区、用电器、电子开关、供电线束等进行全面的故障监测和诊断；3）对电能的传输、使用进行实时监测和信息获取，实现短路保护，保证系统用电安全。通过分析图 2-2、图 2-3，强电供电网的网络架构有以下特点：1）根据不同设计要求和原则，可对 EL进行不同分区，实现不同设计需求，如线束最短化设计等，因而整个架构的可变性、可塑性强；2）利用区域级、电器级智能继电器实现了智能化的电子供电控制，取代了传统的开关——继电器机械控制方式，使越来越复杂的协调控制逻辑更加容易实现，同时大大简化了线束，降低了故障发生概率；3）每个用电器由其独立的电器智能继电器进行控制管理，最大程度地实现了电器解耦，解除了电器之间的相互干扰和影响，大大缩小了供电故障的影响范围；4）区域智能继电器和电器智能继电器实时获取供电线路和用电器的状态信息，使整个强电网的信息更加丰富、全面，使系统级全面的故障诊断以及过流保护的实现成为可能。
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第 3 章 电源系统的智能化管理....... 33
3.1 蓄电池的动态分区管理 .......... 34
3.2 发电机智能化控制 .......... 57
3.3 车载智能电源系统的实验验证 ...... 63
3.4 本章小结 .......... 79
第 4 章 强电供电网的智能化管理........... 80
4.1 区域级故障监测及保护 .......... 82
4.2 电器级故障监测及保护 .......... 87
4.3 线束的故障诊断及保护 .......... 90
4.4 分级协同保护 .......... 97
4.5 强电供电网故障保护实验验证 ...... 99
4.6 本章小结 ........ 102
第 5 章 弱电供电网的智能化管理......... 103
5.1 弱电供电网的优化供电结构 ........ 103
5.2 弱电供电网的故障监测 ........ 106
5.3 弱电供电网的多层故障保护 ........ 107
5.4 本章小结 .........111
第 6 章 车载智能电网的实车验证
为验证车载智能电网的可行性和可靠性，本课题在两辆轿车上进行了车载智能电网的开发和应用。本章首先介绍车载智能电网在实车上的应用和实现，其次对开发后的样车进行功能测试，最后通过大量实车道路测试验证车载智能电网的可靠性。
6.1 车载智能电网的实车应用
不同配置的汽车，用电器数量以及总功率可能差别较大，用电器的分布位置也不相同，车载智能电网的电器分区随之发生变化，故而车载智能电网的网络架构也不尽相同。本课题选择两辆轿车进行车载智能电网的开发和应用，轿车 A 为较普及的中端车，用电器数量和总功率不是太高，原车中电器配电的复杂度也不是太高；轿车 B 为高端配置车，除了一般用电器外，配备有车载冰箱，所有座椅具有加热、按摩等功能，轿车 B 的用电器种类较多，总功率较大，原车的用电器配电较复杂。本课题对用电器数量不同、总功率不同、用电网复杂程度不同的 A、B 两种轿车分别进行了车载智能电网网络架构的设计和实现。
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结 论
针对汽车电气系统的发展趋势以及汽车供电系统面临的问题，本课题提出了一种车载智能电网，并对其实现进行了研究，得出以下几点结论：
(1)车载智能电网使发电、配电、用电整个过程中的各节点实现智能化、网络化，实现了对整个系统的实时监测和智能化控制，有效解决了电池管理、能量优化、故障诊断、用电安全等一系列问题。
(2)智能电源系统从系统层面进行能量的控制和管理，实现了电池动态分区管理、制动能量回收等功能，解决了蓄电池智能化管理以及能量优化管理问题。
(3)多级综合的故障诊断与容错保护方法对强电供电网、弱电供电网进行实时的全面的故障诊断以及故障保护，实现了对整个车载智能电网的智能化安全管理。
(4)独立的强电供电网为整车用电器合理地规划供电，并实现全面的故障诊断及保护，解决了汽车用电器的安全供电问题。
(5)独立的弱电供电网为所有控制器提供稳定的弱电电源和独立的地，避免了强电对弱电的干扰，提高了整个系统的控制稳定性和可靠性。
(6)蓄电池动态分区管理策略对不同老化状态的电池进行动态电量分区，并对不同分区进行最优管理，有效解决了蓄电池管理问题。
(7)发电机模糊控制策略能够根据蓄电池电量状态和汽车运行状态，自动控制发电机以最适当的工作模式运行，综合实现了电池管理、能量优化功能。
(8)区域级故障监测及保护实时监测供电区的工作电流，对供电区进行故障监测，并对短路故障进行双层保护，实现了对供电区的区域级智能化管理。
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参考文献（略）
代写工程论文范文篇四
第一章 绪 论
1.1 引言
维修是为使产品保持或恢复到规定状态所进行的全部活动，它是保证装备正常与安全运行的基本手段，是提高装备经济性和持续发展的重要因素，同时也是形成武器装备战斗力和竞争力的有力保证[1]。维修性问题是贯穿复杂装备全生命周期的基础共性问题，维修性已经成为评价装备性能的重要指标，较差的维修性设计不仅增加装备的维护成本，而且降低装备的利用率[2-3]。复杂高技术装备特别是军工装备要求具有良好的维修性，必须保证其在规定的时间内能恢复到规定功能状态。因此，将维修性纳入到产品全生命周期，通过设计、论证、生产和验证实现装备维修性要求，既是用户的迫切需求，也是提高装备系统效能、降低寿命周期费用的客观需要[4]。装备全寿命周期一般包括六个阶段，即论证阶段、方案阶段、工程研制阶段、生产阶段、使用和保障阶段、退役和报废阶段。图 1-1 描述了各个阶段应开展的维修性工作。在装备研制过程中，越早考虑维修性，设计变更的灵活性越大，设计更改的成本越低。国外经验表明，在研制过程中投入 1 美元来改进维修性设计，可减少寿命周期费用 50~100 美元[4]。因此，在方案阶段、工程研制阶段，就需要开展维修性设计分析与验证工作。人机工效作为重要的维修性要素，其分析与评估是装备维修性设计分析与验证工作的重要环节，通过对维修操作姿态、可视性、可及性以及维修环境等分析，来保证维修工作能以有效的或用户容易掌握的方式进行[2]。目前，维修性设计分析与验证工作都依赖于专家经验、类似装备的维修经验和历史数据开展，而且一部分评估由于需要依托实物样机或实际装备，不得不推迟至生产阶段甚至在装备研制结束后才能进行，导致了维修性设计工作的严重滞后[5]。因此，传统的、受物理样机限制的维修性设计分析与验证方式不能尽早地发现设计中存在的缺陷，一些与维修相关的问题甚至要等到装备投入使用之后才暴露出来，进而延长了研制周期，增加了研制费用，已不能适应现代产品并行化设计的需求。为了在设计初期更好地设计和评价装备的维修特性，需要引入新的方法。
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1.2 研究背景与意义
包含机电液子系统的复杂装备故障具有多样性、复杂性、随机性和环境敏感性等特点，其组成的各分系统都可能出现故障，且同一故障源会出现不同类型的故障，导致在研制与设计阶段需要仿真分析与评估的维修工艺数量非常庞大。目前工程应用过程中维修工艺仿真分析与评估效率低，因此只能选取部分维修工艺进行仿真分析与评估，主要是以下两个方面原因造成：(1) 虚拟人维修操作姿态与动作需要设计人员手工调整，而动作参数设置过程十分繁琐，且要求设计人员对人体生理结构及动作行为规律具有深刻的理解和掌握；(2) 目前部分虚拟维修系统尽管包含了人机工效分析模块，能够对维修操作可视性、可及性等人机工效因素进行分析，但是人机工效评估过程中严重依赖设计人员参与，且对设计人员本身人机工程学知识要求较高，因此降低了评估效率；此外，由于评估过程中主观性因素较强，导致评估结果具有不确定性。随着装备的复杂化、高技术化，现有技术与系统的维修工艺仿真和人机工效分析手段很难满足并行维修性设计的要求，其突出问题在于维修工艺仿真分析与人机工效评估效率低下，且人机评估结果不能准确量化评估，因此限制了虚拟维修技术的工程应用效果。
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第二章 虚拟环境中维修信息建模
2.1 引 言
虚拟环境中维修信息建模包括两部分内容：维修活动基本要素建模和维修操作过程信息建模。维修活动基本要素是实现维修活动仿真的基础，维修仿真的本质即各个要素之间正确的相互作用。维修活动基本要素主要包括维修样机、虚拟工具、操作者、维修环境这四大要素。维修样机的研究方面，目前主要集中在产品装配信息建模以及与之对应的交互操作方法的研究上，典型的装配信息建模方法包括基于装配特征的建模[97]、基于几何约束的建模以及基于语义的建模方法[14]；相对应的交互操作方法研究内容主要包括基于位置、基于约束和基于语义的交互操作[98-99]。虚拟工具的建模方面，对各类虚拟工具信息表达和操作的统一建模方法展开了相关研究[10]。操作者控制的研究方面，在传统的正向、逆向运动控制方法的基础上，建立参数化的动作模型，实现虚拟人更高层次的运动控制[70, 100]；此外，采用虚拟现实外设实时驱动虚拟人进行维修操作仿真也是研究热点[101-102]。目前上述研究主要是针对各个单项技术，而综合考虑维修基本要素以建立完整维修操作过程信息模型的研究相对较少。周栋、吕川等基于 Petri 网建立了维修任务仿真管理模型，以实现维修仿真过程的控制和管理，但是缺少对仿真过程中维修操作过程信息表达与组织方法的探索[34-35]。张开富等基于无向图和有向图的连接图模型，构建了包含工装、夹具和装配操作等装配过程信息的装配模型[103]；刘检华等研究了装配工艺过程的组织与表达，该信息模型中主要包括零件、工具等三维模型的时空信息[104]，而对于操作者本身及其相关的信息则没有考虑。维修操作过程信息模型在维修仿真中具有极其重要的意义，通过它对虚拟环境中的维修操作过程进行组织和表达，进而支持设计师在虚拟现实环境下交互式的进行维修序列与维修路径规划；同时，维修操作过程信息作为人机工效评估所需参数的提供者和被评估的对象，是实现人机工效评价的基础和前提。维修操作过程信息模型的本质是真实维修过程在计算机中的完整映射，它应当蕴含维修操作过程的全部内容，包括维修活动的基本要素和基本要素之间相互作用关系等内容，而目前的研究只是针对部分维修活动要素的组织，缺乏反映人机交互性能的因素。
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2.2 虚拟人建模
虚拟人几何模型是虚拟环境中真实操作者的载体，是实现维修操作仿真与分析的基础。目前常见的虚拟人软件，如 JACK 等，暂不支持我国的人体测量学数据，因此必须建立满足中国人体尺寸要求的人体三维模型。虚拟维修环境中虚拟人几何建模需满足以下基本要求：①人体模型必须有准确有效的人体测量学数据且可以参数化配置；②人体模型结构须保证虚拟人驱动的精度和实时性。人体运动系统由 200多块骨骼和600多块肌肉以及控制这些骨骼和肌肉的神经组成，是一个具有复杂自由度的机械系统，其自由度超过 200。虚拟人维修仿真操作过程中，为了降低计算量以保证实时性，必须对真实的人体结构进行合理的简化。目前广泛采用人体简化骨架结构是 Hanavan 模型[106]，它具有参数化建模的优点，既利于进行运动学计算，又便于计算机图形显示，且具有良好的建模精度。因此，本文采用 Hanavan 的多刚体模型，包含以下人体部件：下躯干、上躯干、头部、左上臂、左下臂、左手、右上臂、右下臂、右手、左大腿、左小腿、左足、右大腿、右小腿、右足。虚拟人第 i 个关节记为：Ji，主要关节如图 2-1 所示。其中：J0是虚关节，表示人体模型的根节点，J1~ J14分别表示上述各个人体部件对应的关节。
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第三章 基于 VR 外设的虚拟人驱动精度优化方法 ........... 39
3.1 引言...... 39
3.2 虚拟人驱动精度影响因素分析 .......... 40
3.3 硬件因素补偿方法...... 45
3.4 软件因素优化方法...... 49
3.5 本章小结...... 56
第四章 VR 环境中虚拟人与虚拟对象交互操作仿真 ........ 57
4.1 引言...... 57
4.2 四种基本维修活动模型描述...... 58
4.3 虚拟人与虚拟对象交互操作逻辑建模 ...... 59
4.4 两类虚拟维修系统的交互操作性能对比 .......... 69
4.5 本章小结...... 71
第五章 虚拟人混合驱动的维修动作仿真方法研究........... 73
5.1 引言...... 73
5.2 虚拟人混合驱动下的维修动作仿真 .......... 74
5.3 精细及过渡维修动作参数化建模 ...... 81
5.4 精细及过渡维修动作自动仿真 .......... 85
第七章 原型系统实现与应用
7.1 引言
前面几章对采用虚拟人不同驱动方式的维修动作混合仿真以及人机工效自动评估方法进行了详细研究，在此基础上，开发了维修工艺快速仿真、评价与分析原型系统 VESP-MISA (Virtual Engineering Simulation Platform-Maintenance InstructionSimulation & Assessment )。VESP-MISA 的最大特点是既支持多种虚拟现实交互外设，允许用户通过运动捕捉设备实时驱动虚拟人展开自然地拆装操作，又可通过算法快速生成精细及过渡维修动作，拆装操作仿真过程中可以实时采集维修操作信息，生成维修操作序列，根据这些信息提取人机工效学评估的有关参数，实现面向维修过程的人机工效自动量化评估。VESP-MISA 既可以用作产品结构、维修方案的设计与改进，也可以将维修工艺仿真结果作为维修资源保障的输入，以及用于维修训练等，以帮助维修人员熟悉维修操作流程。本章通过对某型集装箱吊具改型设计过程中的油马达维修工艺过程进行仿真与分析，来验证本文所提出的维修动作混合仿真方法和面向维修过程的人机工效自动评估方法的正确性与有效性。
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总结
针对现阶段维修工艺仿真与人机工效评估效率低, 且人机因素不能准确进行量化评估的问题，本文围绕维修动作混合仿真与人机工效评估相关关键技术进行了系统深入的研究与实践，针对维修要素建模，维修操作过程信息的组织、表达与在线采集方法，虚拟人实时驱动精度优化方法，VR 环境中虚拟人与虚拟对象的交互操作仿真方法，维修动作归纳、特性分析及分类方法，典型维修动作参数化建模和自动仿真方法，虚拟人自适应行为建模，面向维修过程的人机工效自动评估方法等关键技术进行了深入研究，建立了支持维修工艺快速仿真与人机工效评估的原型系统，主要研究工作与成果概括如下：
1. 提出了混合驱动虚拟人进行维修操作仿真的方法，以充分利用沉浸式与非沉浸式虚拟维修仿真方式的优点，提高维修工艺仿真效率。在对基本维修作业过程分段分析的基础上，总结和归纳了维修作业中的基本维修动作，通过对维修动作特性分析，将维修动作具体分解为普通维修动作、精细维修动作和过渡维修动作。针对前者，采用虚拟现实外设实时驱动虚拟人进行维修动作仿真；针对后两者，采用自适应行为模型驱动虚拟人进行维修动作仿真。
2. 研究了虚拟环境中维修信息的建模方法。首先对维修要素进行建模，采用Hanavan 结构建立了满足中国人体尺寸要求的虚拟人几何模型和实时驱动模型，实现了基于 VR 外设的虚拟人实时驱动；建立了虚拟照明设备信息模型，详细阐述了各个参数的具体含义和光源参数的标定方法，并给出了虚拟照明设备的驱动方法，实现了考虑照明因素的维修仿真环境的构建。在维修要素模型建立基础上，提出了维修操作过程信息的组织和表达方法，建立了相应的维修操作过程信息模型，该模型不仅包括了完整的维修活动要素及其属性，而且包含了各要素之间的相互作用信息及人机交互的性能指标，实现了实际维修作业到计算机环境的完全映射；给出了维修操作过程信息的在线采集方法，实现了维修过程信息的快速、轻量化采集。
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参考文献（略）
代写工程论文范文篇五
第 1 章 绪 论
1.1 连铸技术概述
连铸是连续铸钢的简称。连铸的过程为在一种连续状态下，钢液不断传递和释放热量，并逐渐凝固成一定形状的铸坯[1]。连续铸钢具有工序少、流程短、金属收得率高、能量消耗低和自动化程度高等优越性[2]。连续铸钢浇注流程为：钢包中的钢液进入中间包后，再被不断的导入到结晶器中，由结晶器内不断循环的冷却水进行冷却，形成含液芯并具有一定厚度的坯壳从结晶器中拉出。铸坯在出结晶器后，由后续的二冷区进行喷水冷却和空冷区进行环境冷却，最终铸坯得以完全凝固，通过切割机切割成预定尺寸坯料。连续铸钢的具体流程如图 1-1 所示：
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1.2 异形坯连铸简介
连铸异形坯是指除板坯、方坯、圆坯、矩形坯以外具有复杂断面的连铸坯。异型坯中应用最为广泛的为 H 型钢，也称之为平行宽边工字钢。H 型钢具有壁薄、断面金属分配合理、重量轻而界面模数大、便于拼装组合等经济断面型钢的优点。H型异形坯按照腹板的厚度来区分可以分为三类：腹板厚度大于100mm的普通异形坯、腹板厚度小于 100mm 的近终形异形坯和腹板厚度约为 50mm 左右的极端近终形坯。H 型异形坯腹板和凸缘厚度的大小取决于轧机的压下比。连铸异形坯横断面形状和关键部位的名称如图 1-2 所示。相对于方坯连铸机、板坯连铸机、矩形坯连铸机等普通铸坯连铸机，异形坯连铸机与它们最大的区分之处在于结晶器铜板的形状、二冷区喷嘴及支承辊的布局。相较于方坯、矩形坯等普通铸坯，异形坯横断面形状尺寸复杂、表面比面积大、散热效果强，因此在矫直前铸坯即可完全凝固，冶金长度也一般都较短。结晶器作为连铸机最为关键的部件，是异形坯连铸机的“心脏”，它直接关系到异形坯铸坯的质量和产量[4]。异形坯结晶器的结构经历了从箱型、组合型到整体管式的发展过程。第一代不可调结晶器由两块铜锭组成，两块铜锭分布在外弧和内弧处，被夹紧在振动台上。结晶器内腔通水冷却。该结晶器修磨后尺寸变化大、寿命短，生产的铸坯易产生纵向裂纹。第二代结晶器属于板式组合结构，如图 1-3 所示，由分别位于内弧、外弧、宽面和窄面的四块铜板组成。马钢采用的结晶器属于第三代结晶器，铜板被固定在支撑框架上，其中外弧支撑框架呈 U 形。内外弧处铜板钻孔进水冷却。近年来出现了管式异形坯结晶器，该结晶器制造成本低，修复操作流程简单，可被改成不同锥度的形式，是将来异形坯结晶器技术发展的趋势。
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第 2 章 异形坯连铸稳态浇铸凝固传热差分计算模型
2.1 数学模型的建立
连续铸钢生产过程是一个非常复杂的相变过程，对此过程产生影响的因素众多，为了计算简单，需要忽略部分影响因素来对异形坯的凝固传热过程进行模拟。本模型的基本假设和简化如下[48,49]：（1）相对于铸坯在横断面上的传热来说，铸坯沿拉坯方向上的传热可以忽略不计，异形坯连铸凝固传热模型简化为二维传热问题；（2）假定拉坯速度、浇注温度、水流密度及其它工艺条件不变，则铸坯上任意一点的温度不随时间发生变化，该异形坯凝固传热模型为三维稳态传热问题，但是边界条件可简化为沿着拉坯方向而随着时间发生变化，因此该三维稳态传热问题可简化为二维瞬态传热问题；（3）由于钢在凝固过程中，凝固收缩量微乎其微，因此忽略钢的凝固过程对于异形坯横断面尺寸的影响，即异形坯横断面尺寸始终保持不变；（4）异形坯横断面为对称面，但考虑到异形坯内外弧配水量的不同，取异形坯铸坯断面的二分之一来进行简化；（5）假定结晶器内钢液面的温度等于浇注温度；（6）将凝固潜热的影响以等效比热容的方式进行代替；（7）在钢的凝固过程中，钢的比热容、密度和导热系数随着钢状态的变化而变化。
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2.2 异形坯空间和传热方程的离散化
由于异形坯横截面几何尺寸具有对称性，并且对称面具有相同的传热条件，从异形坯横截面形状上可考虑异形坯可以简化为其横截面的 1/4，但是考虑到异形坯内外弧二冷区喷水冷却的差异性，故将异形坯简化为如图 2-2 横截面的 1/2 来进行几何描述、网格划分和程序计算。考虑到异形坯边界条件在内弧和外弧、宽面和窄面之间的区别，对异形坯进行离散化后的差分方程如图 2-8 所示共有 9 种分布形式：内弧角点节点、窄面边界节点、外弧角点节点、外弧宽面边界节点、对称面外弧宽面相交节点、对称面边界节点、对称面内弧宽面相交节点、内弧宽面边界节点和内部节点。其 9 种形式的差分方程如下：时间步长和空间步长对于有限差分算法的精度的影响非常重要，时间步长和空间步长越大，程序运算速度越快，但模型的精度越低。异形坯横断面几何尺寸复杂，其空间步长包括横向步长和纵向步长两方面。在已经划分好的异形坯横断面空间内，各个网格间的横向步长均相同，但是纵向步长却大小不一，为了兼顾横向步长和纵向步长的相近性，同时考虑到差分方程的稳定性，取横向步长和纵向步长均为 5mm。对于时间步长，考虑到差分方程的稳定性、设计程序的运算速度和空间步长等因素，取时间步长为 0.1s。
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第 3 章 异形坯二冷区动态配水模型的研究........35
3.1 异形坯连铸实时切片二维非稳态凝固传热模型 ....... 35
3.2 目标温度曲线的确定 ........... 39
3.3 PID 反馈控制系统......... 40
3.4 本章小结 ....... 42
第 4 章 异形坯连铸二冷区动态配水软件开发....43
4.1 参数设置模块设计 ....... 43
4.2 静态模拟运行模块设计 ....... 45
4.3 动态配水运行模块设计 ....... 49
4.4 本章小结 ....... 50
第 5 章 软件运行结果及验证........51
5.1 静态模拟结果及验证 ........... 51
5.1.1 温度变化曲结果及验证 ........ 51
5.1.2 温度分布云图结果及验证 .... 54
5.2 动态控制结果及验证 ........... 57
5.3 本章小结 ....... 61
第 5 章 软件运行结果及验证
应用 Visual Basic6.0 程序设计语言，以异形坯凝固传热模型和 PID 反馈控制模型为基础开发了异形坯连铸二冷区动态配水软件，软件主要包括静态模拟和动态配水两大功能，本章节将基于 ANSYS 有限元模拟软件，建立了异形坯连铸有限元模型，对异形坯凝固传热过程进行了模拟，得到的结果与本程序静态模拟的结果进行对比和验证。考虑单一变量的影响，对动态配水的结果进行验证。
5.1 静态模拟结果及验证
在钢种、拉坯速度和浇注温度恒定的时候对异形坯在整个连铸过程中进行凝固模拟，可以得到异形坯不同位置和不同横截面处的温度场，该温度场可以以异形坯横截面某些特殊点温度变化曲线来描述。对与该模拟结果的验证方法为 ANSYS 模拟。本次验证选取异形坯横截面三个特殊点，其中图 5-1 为腹板表面中心点温度变化曲线的程序结果和 ANSYS 结果对比。图 5-2 为窄面中心点温度变化曲线的程序结果和 ANSYS 结果对比。图 5-3 为翼稍角点温度变化曲线的程序结果和 ANSYS 结果对比。红色的温度曲线为 ANSYS导入的结果，另外一个温度曲线为程序运算结果。从以上图中可以看出，不同特殊点的温度变化曲线的变化趋势基本一致，各点的温度都是沿着拉坯方向逐渐降低，在出结晶器时由于边界条件突然变小会有回温现象的产生，在后续二冷各区边界条件变换处也会有拐点的产生。其中翼稍角点的降温最快，这主要是在差分方程中翼缘处节点受到窄面和外弧两处的喷水冷却，因此冷却速度最快。同时 VB 程序的计算结果与 ANSYS 分析结果基本上一致，在边界条件发生变化后结果会有稍许差别，其主要原因分析为网格划分方式的不同。图 5-4 为 ANSYS 划分网格结果，其形式与程序划分网格的形式完全不同，网格划分的不同导致了空间横向步长和纵向步长的区别，进而导致在计算上程序结果和 ANSYS 结果的小区别。
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结 论
本文主要以 500mm×325mm×105mm 异形坯为研究对象。应用非均匀网格划分方式离散了异形坯横截面空间区域，针对异形坯连铸二次冷却过程，应用凝固传热理论建立了异形坯凝固传热模型，应用显示有限差分法离散了异形坯凝固传热微分方程。以铸坯为控制目标建立了 PID 反馈控制模型，应用 Visual Basic6.0 程序设计语言，开发了异形坯连铸二冷区动态配水控制软件。该软件具有静态模拟和动态控制两大功能。静态模拟是在拉坯速度、浇注温度、二冷区水量和钢种固定的情况下对异形坯的温度场进行的离线仿真，为动态控制提供数据基础。动态控制能够使水量在拉速、浇注温度和钢种实时变化时做出及时且合理的响应。软件的后处理模块，对静态模拟和动态控制均可针对特定位置，保存仿真过程数据，绘制温度场云图和温度曲线图，显示实时控制效果。模拟结果显示控制效果良好。此软件可作为异型坯连铸二次冷却过程动态控制的一个虚拟仿真平台，用以代替工业试验，降低连铸过程工艺参数优化的成本。本研究为异型坯二冷水实时动态控制系统的开发奠定了基础。
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参考文献（略）