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CAE研究

研发概述

CAE研究室主要从事产品关键技术和核心问题的虚拟样机数值仿真研究,包括动力学分析、系统仿真,机电液一体化分析等。通过运用有限元法结合疲劳寿命分析、优化设计等相关理论及仿真程序,解决各类产品开发中的技术难题。参与了公司各领域重大新产品的开发工作,特别是在风力发电机疲劳寿命分析及核电站大吨位起重机抗震分析与优化设计方面取得突破,先后结合Palmgre-Miner线性累积损失理论,考虑加工精度等因素,对风机等进行疲劳寿命分析,推广应用于不同风机机型的设计校核及船级社认证。同时在我国自主设计的新一代核电技术项目开发中,结合谱分析理论、瞬态动力学理论等,完成了考虑缺失质量模态残余刚性响应的第三代核电站起重机抗震分析、考虑制造偏差的环行起重机时程分析及优化设计等相关研究,推广应用于国家科技重大专项子课题及各类核电起重机研发中,居于国际国内先进水平。获得国家授权专利10余项,制定完成核电产品标准1项、三维设计标准10余项。

CAE研究室熟练掌握了UG NX、SolidWorks等CAD软件,以及ANSYS、NX Nastran、Simufact、SimulationX等通用有限元分析软件以及动力学分析软件等。同时依托云计算平台、图形工作站,可以根据不同需求进行仿真分析。集成了以下学科领域:有限元(强度,刚度,稳定性,结构动力学响应,温度场,冲击等)、多体动力学、疲劳耐久性、振动与声学分析、流体传动、电力拖动等系统级建模分析、控制系统分析、机电液一体化分析、可靠性分析、可视化仿真等。

 

团队平台

科室设置CAD\CAE团队平台,CAD技术人员主要从事技术中心CAD设计平台的建设、维护、升级、二次开发、规范制订、培训与技术推广等工作。CAE技术人员均为985院校研究生,熟练掌握各学科基础理论和相应仿真分析软件,工程实际经验丰富,拥有CAEMC-国际注册CAE工程管理咨询师认证。团队依托矿山采掘装备及智能制造国家重点实验室、山西省高端重型装备智能制造重点科技创新平台、山西省重型装备智能制造院士工作站等平台,与浙江大学、吉林大学、东北大学、大连理工大学等开展产学研合作,针对重型机械产品数字化仿真技术进行深入研究。

项目业绩

CAE研究室近十年来主持或参与完成了各类科研项目共计一百余项,其中完成了国家863项目《75立方米大型露天矿用挖掘机研制》中子课题2项,国家科技重大专项《CAP1400核岛重大设备设计技术研究》子课题1项,省级项目3项,公司及技术中心重点开发项目三十余项。近年来主要完成的项目如下:

序号

项目业绩

1

双柱式快速锻造液压机成套设备数字化样机

2

铸造起重机数字化样机研究

3

TZM500全路面伸缩臂起重机关键部件有限元分析及优化

4

基于AP1000的核电起重机与钢制安全壳耦合抗震分析研究

5

基于几何参数的桥式起重机主梁优化

6

风力发电机轮毂主轴疲劳分析及主要影响因素研究

7

面向主导产品的CAE分析规范化研究

8

基于时间历程响应的核电站起重机抗震分析研究

9

风力发电机机舱内部气流组织与散热特性研究

10

挖掘机工作装置机电协同仿真研究

11

基于IIW国际焊接标准的焊缝应力及疲劳寿命分析方法研究

12

冷轧管机主传动系统惯性力平衡、扭振及动态响应研究

   


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