基本原理的案例
『分享』有限單元法基本原理和數值方法
有限單元法基本原理和數值方法
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拉深模的基本原理
拉深模的基本原理（一） 拉深是利用模具將平板毛坯或半成品毛坯拉深成開口空心件的一種冷沖壓工藝。
拉深工藝可制成的制品形狀有：圓筒形、階梯形、球形、錐形、矩形及其它各種不規則的開口空心零件。
拉深工藝與其它沖壓工藝結合，可制造形狀復雜的零件，如落料工藝與拉深工藝組合在一起的落料拉深復合模。
日常生活中常見的拉深制品有：
旋轉體零件：如搪瓷臉盆，鋁鍋。
方形零件：如飯盒，汽車油箱
復雜零件：如汽車覆蓋件。
圓形拉深的基本原理
一、 拉深的變形過程
用座標網格試驗法分析。
拉深時壓邊圈先把中板毛坯壓緊，凸模下行，強迫位于壓邊圈下的材料（凸緣部分）產生塑性變形而流入凸凹模間隙形成圓筒側壁。
觀察拉深后的網格發現：底部網格基本保持不變，筒壁部分發生較大變化。
1． 原間格相等的同心圓成了長度相等，間距增大的圓周線，越接近筒口，間距增大。
2． 原分度相等的輻射線變成垂直的平行線，而且間距相等。
3． 凸緣材料發生徑向伸長變形和切向壓縮變形
總結：拉深材料的變形主要發生在凸緣部分，拉深變形的過程實質上是凸緣處的材料在徑向拉應力和切向壓應力的作用下產生塑性變形，凸緣不斷收縮而轉化為筒壁的過程，這種變形程度在凸緣的最外緣為最大。
二、 各種拉深現象
由于拉深時各部分的應力（受力情況）和變形情況不一樣，使拉深工藝出現了一些特有的現象：
1． 起皺：
A.拉深時凸緣部分的切向壓應力大到超出材料的抗失穩能力，凸緣部分材料會失穩而發生隆起現象，這種現象稱起皺.起皺首先在切向壓應力最大的外邊緣發生,起皺嚴重時會引起拉度.
展開 焊接與切割的基本原理及分類
(一)基本原理
在金屬結構及其它機械產品的制造中常需將兩個或兩個以上的零件按一定的形式和尺寸聯接在一起，這種聯接通常分兩大類，一類是可拆卸的聯接，就是不必損壞被聯接件本身就可以將它們分開、如 ... (一)基本原理
在金屬結構及其它機械產品的制造中常需將兩個或兩個以上的零件按一定的形式和尺寸聯接在一起，這種聯接通常分兩大類，一類是可拆卸的聯接，就是不必損壞被聯接件本身就可以將它們分開、如螺栓聯接等，見圖1—1。另一類聯接是永久性聯接，即必須在毀壞零件后才能拆卸，如焊接。
圖1—1
機械聯接
(a)螺栓聯接 (b)鉚釘聯接
焊接就是通過加熱或加壓，或兩者并用，并且使用或不用填充材料，使工件達到結合的方法。
為了獲得牢固的結合，在焊接過程中必須使被焊件彼此接近到原子間的力能夠相互作用的程度。為此，在焊接過程中，必須對需要結合的地方通過加熱使之熔化，或者通過加壓(或者先加熱到塑性狀態后再加壓)，使之造成原子或分子間的結合與擴散，從而達到不可拆卸的聯接。
(二)焊接方法的分類
按照焊接過程中金屬所處的狀態及工藝的特點，可以將焊接方法分為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類。
圖1—2
永久性聯接焊接
熔化焊是利用局部加熱的方法將聯接處的金屬加熱至熔化狀態而完成的焊接方法。在加熱的條件下，增強了金屬原子的功能，促進原子間的相互擴散，當被焊接金屬加熱至熔化狀態形成液態熔池時，原子之間可以充分擴散和緊密接觸，因此冷卻凝固后，即可形成牢固的焊接接頭。常見的氣焊、電弧焊、電渣焊、氣體保護焊、等離子弧焊等均屬于熔化焊的范疇。
壓力焊是利用焊接時施加一定壓力而完成焊接的方法。
展開 26種儀器分析的基本原理及譜圖表示方法
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MECC的基本原理
MECC是在CZE基礎上使用表面活性劑來充當膠束相，以膠束增溶作為分配原理，溶質在水相、膠束相中的分配系數不同，在電場作用下，毛細管中溶液的電滲流和膠束的電泳，使膠束和水相有不同的遷移速度，同時待分離物質在水相和膠束相中被多次分配，在電滲流和這種分配過程的雙重作用下得以分離。MECC是電泳技術與色譜法的結合，適合同時分離分析中性和帶電的樣品分子。
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掃描隧道顯微鏡(STM)
掃描隧道顯微鏡(STM)的基本原理是利用量子理論中的隧道效應。將原子線度的極細探針和被研究物質的表面作為兩個電極，當樣品與針尖的距離非常接近時(通常小于1nm)，在外加電場的作用下，電子會穿過兩個電極之間的勢壘流向另一電極。這種現象即是隧道效應。
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原子力顯微鏡(AtomicForceMicroscopy，簡稱AFM)
原子力顯微鏡的工作原理就是將探針裝在一彈性微懸臂的一端，微懸臂的另一端固定，當探針在樣品表面掃描時，探針與樣品表面原子間的排斥力會使得微懸臂輕微變形，這樣，微懸臂的輕微變形就可以作為探針和樣品間排斥力的直接量度。一束激光經微懸臂的背面反射到光電檢測器，可以精確測量微懸臂的微小變形，這樣就實現了通過檢測樣品與探針之間的原子排斥力來反映樣品表面形貌和其他表面結構。
展開 
幾何量測量基本原理及精密儀器
在測量過程中，我們需要了解基本原理和精密儀器，并注意選擇合適的儀器、控制環境因素，并提高操作人員的技術水平。只有這樣，我們才能獲得準確、可靠的幾何量測量結果，為工程實踐提供有力支撐。
【5月16-19日 武漢】電機基本原理講解及多場耦合案例分析
長期的實踐證明：只有充分理解、掌握電機的基本原理和分析、設計思路、方法，才能更好的滿足電機產品工程師的仿真設計需求，提升高品質產品設計能力。
現代永磁電機是電機的一個重要發展方向。現代永磁電機理論是電機與電器行業的重要專業基礎內容。本培訓將系統學習電機電磁場的計算基礎、永磁電機磁路分析基礎、現代永磁電機結構、原理與特性，現代電機設計的理論和方法，并結合工程實例介紹現代永磁電機的場路結合分析方法。本培訓許多內容將反映最新研究進展，涉及學科前沿。
為此，特舉辦“電機基本原理講解及多場耦合案例分析”高級設計仿真培訓。詳情請參見第四部分“內容大綱”。
時間地點
時間：2019年5月16日-5月19日（第一天報到，授課3天）
地點：湖北*武漢
主講專家
該課程講師，副教授，華中科技大學電氣工程專業博士，擅長電機場路結合分析，11年有限元仿真分析經驗；仿真領域涉及電機電磁場、電機結構場、流體場及多物理場耦合數值分析等。發表學術論文30余篇，其中SCI、EI收錄論文11篇，申請發明專利2項。
內容大綱
報名費用
標準費用：3980元/人，食宿可統一安排，費用自理。
增值服務
贈送定制U盤一個；
同一單位2人報名9折優惠；同一單位3人以上（含）報名8. 5折優惠；
課程結束后可領取該課程課件、配套CAE模型及10套相關學習資料；
參訓學員或企業針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為培訓講授的補充。
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有限單元法基本原理和數值方法（第二版）
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干式變壓器設計基本原理（可領取）
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本次【PPT】系列推薦為“干式變壓器設計基本原理”
如需領取PPT原件，在公眾號后臺回復關鍵詞“PPT”即可獲取領取方式。
它的基本原理是什么?
其基本原理如下:
1)采用很小的沖壓間隙值(一般取0.01~0.02毫米)保證工件得到垂直的剪切斷面。
2)凹模或凸模刃口帶有小圓角,以改善塑性分離條件,延長塑性變形相對時間,對形成光潔斷面有利。
3)沖壓中,因切割區材料向外擠壓產生流動,破壞了斷畫的光潔度。因此在精沖中,在材料流動區域附近壓入一定深度的齒擠住材料,防止此種現象產生。
4)沖壓加工時切割材料不僅向外流動也向內流動產生撓曲,影響平整。精沖中,采用力量較大的頂件器,從凸模下邊頂緊材料,可以提高工件的平直度。
5)沖部分的毛坯因上有凸模,下有頂件器,四周有齒圈壓邊而處于三向受壓之中。大的靜水壓可以大大提高材料的塑性,抑制了撕裂現象的產生。由于強力壓邊精沖是純塑性剪切,沖壓間隙小,因此整個斷面幾乎全為光亮帶,斷面與表面垂直,斷面光潔度可達V7~V8,尺寸精度可達IT6~IT9。
文章推薦：五金沖壓件氧化的原因？
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閥門密封面研磨的基本原理
密封面研磨的基本原理包括研磨過程、研磨運動、研磨速度、研磨壓力及研磨余量五個方面。
1 研磨過程
研具與密封圈表面很好地巾合在一起，研具沿貼合表面作復雜的研磨運動。研具與密封圈表面間放有研磨劑，當研具與密封圈表面相對運動時，研磨劑中的部分磨粒在研具與密封圈表面間滑動或滾動，切去密封圈表面上很薄的一層金屬。密封圈表面上的凸峰部分首先被磨去，然后漸漸達到要求的幾何形狀。
研磨不僅是磨料對金屬的機械加工過程，同時還有化學作用。研磨劑中的油脂能使被加工表面形成氧化膜，從而加速了研磨過程。
2 研磨運動
研具與密封圈表面相對運動時，密封圈表面上每一點對研具的相對滑動路和都應該相同。并且，相對運動的方向應不斷變更。運動方向的不斷變化使每一磨粒不會在密封圈表面上重復自己運動軌跡，以免造成明顯的磨痕而增高密封圈表面的粗糙度。此外，運動方向的為斷變化不能使研磨劑分布得比較均勻，從而較均勻地切去密封圈表面的金屬。
研磨運動盡管復雜，運動方向盡管大變化，但研磨運動始終是沿著研具與密封圈表面的貼合表面進行的。無論是手工研磨或機械研磨，密封圈表面的幾何形狀精度則主要受研具的幾何形狀精度及研磨運動的影響。
3 研磨速度
研磨運動的速度越快，研磨的效率也越高。研磨速度快，在單位時間內工件表面上通過的磨粒比較多，切去的金屬也多。
研磨速度通常為 10~240m/min。研磨精度要求高的工件，研磨速度一般不超過 30m/min。閥門密封面的研磨速度與密封面的材料有關，銅及鑄鐵密封面的研磨速度為 10~45m/min；淬硬鋼及硬質合金密封面為 25~80m/min；奧氏體不銹鋼密封面為 10~25m/min。
展開 
【湍流】fluent中湍流模型的基本原理（2）
Reynolds Stress Transport Models
湍流模型的雷諾數平均方法要求對方程4-4（參見上一篇
【湍流】fluent中湍流模型的基本原理（1））中的雷諾應力進行適當建模。一種常用的方法是使用Boussinesq假設將雷諾應力與平均速度梯度聯系起來:
Boussinesq假設用于Spalart-Allmaras模型,k-ε模型和k -ω模型。這種方法的優點是與計算湍流粘度相關的計算成本相對較低。在Spalart-Allmaras模型中，僅求解了一個附加的傳輸方程(表示湍流粘度)。k-ε和k-ω模型的情況下,兩個額外的傳輸方程(湍流動能和湍流耗散率,或指定的耗散率)被求解，μ_t作為k和ε或k和ω的函數被計算。Boussinesq假設的缺點是它假設μ_t是一個各向同性的標量,這并不完全正確。各向同性湍流粘度的假設通常適用于只有一個湍流剪應力主導的剪切流。這覆蓋了許多流動，如壁面邊界層、混合層、射流等等。
RSM中體現的另一種方法是求解雷諾應力張量中每一項的傳輸方程。還需要一個附加的（通常是ε或ω）尺度決定方程。這意味著在二維流動中需要五個附加輸運方程，而在三維流動中需要七個附加輸運方程。
在許多情況下，基于Boussinesq假設的模型表現很好，雷諾應力模型的額外計算開銷是不必要的。然而，在湍流的各向異性對平均流有顯著影響的情況下，RSM顯然是優越的。這種情況包括高旋流和應力驅動的二次流。
展開 超聲波液位傳感器在油罐液位自動測量方法及基本原理
對于油罐液位測量工采網小編推薦超聲波液位傳感器進行測量，那是因為超聲波測量方法很多其它方法不可比擬的優點有以下幾點：
1、測量精度高
2、響應時間短可以方便的實現無滯后的實時測量
3、非接觸測量，性能穩定可靠，對液體的物理化學性質的適應性強（如：不怕酸堿等強腐蝕性液體等）
超聲波測量液位的基本原理是由超聲探頭發出的超聲脈沖信號在空氣中的傳播，遇到空氣與液體的界面后被反射，接收到回波信號后能得到超聲波傳播時間，根據其傳播速度和傳播時間計算出傳播距離，得到液位高度，工采網推薦的美國SENIX 超聲波液位傳感器 - ToughSonic-30和美國SENIX ToughSonic-50 超聲波液位傳感器 - TSPC-21S/21SRM/25P兩款傳感器是適用于油罐液位測量。
美國SENIX 超聲波液位傳感器 - ToughSonic-30檢測距離為30英尺（9.1米）。像所有的ToughSonic傳感器一樣，它堅固耐用，在惡劣的工業環境中易于使用。它完全浸沒，耐腐蝕，抗沖擊，全面堅韌。它也可以用SenixVIEW軟件完全配置。1.5英寸（38.1毫米）的外殼每端有1.5英寸的NPT螺紋，并有一個平滑的中間部分用于各種安裝選項。該傳感器具有一條9芯電纜，允許多達六個同時的串行，模擬和/或開關輸出。這些主力傳感器在世界各地在遠程監控和苛刻的工廠環境中使用。
美國SENIX ToughSonic-50 超聲波液位傳感器 - TSPC-21S/21SRM/25P的檢測距離為50英尺（15.2米）。像所有韌性傳感器一樣，它們的耐用性和易用性在惡劣的工業環境中使用。ToughSonic 50s完全可以浸入，耐腐蝕，抗沖擊和強韌。它們也可以用SenixVIEW軟件完全配置。
展開 結構拓撲優化的基本原理和三種常用的方法
結構拓撲優化的基本原理和三種常用的方法
什么是拓撲優化設計？
拓撲優化設計是在給定材料品質和設計域內，通過優化設計方法可得到滿足約束條件又使目標函數最優的結構布局形式及構件尺寸。
圖1 擺臂拓撲優化的設計與非設計區域
圖2 施加載荷及邊界條件的擺臂有限元模型
自1988 年Bendsoe與Kikuchi提出基于均勻化方法的結構拓撲優化設計基本理論以來，近二十幾年間結構拓撲設計研究得到深入和廣泛的研究，已成為國際工程結構與產品創新設計領域的熱點。
目前，拓撲設計理論在柔性受力結構MEMS器件及其它柔性微操作機構的設計中得到了廣泛的研究。
目前結構優化技術有四大領域
尺寸優化( sizing optimization)
形狀優化(shape optimization)
拓撲與布局優化(topology optimization)
結構類型優化
拓撲優化設計的流程
目前主要的拓撲優化方法
1. 均質化方法(homogenization method)
均質化方法是連續體結構拓撲優化研究中應用較廣的一種物理描述方法。Bendsoe與Kikuchi于1988年提出基于均質化方法的結構拓撲優化設計基本理論。
其基本思想是在拓撲結構的材料中引入上圖所示微結構。實體材料所占的面積可用以下表達式來表示：
單元的密度函數為：
式中：0 ≤a≤1，0≤b≤1，Ω是設計區域，Ωs是實體區域，ρs是材料的密度，其設計參數有a、b和該微結構的方向角θ。
主要應用領域：目前均勻化方法研究范圍主要涉及多工況平面問題、三維連續體問題、振動問題、熱彈性問題、屈曲問題、三維殼體問題、薄殼結構問題和復合材料拓撲優化等方面的問題。
2.
展開 低壓差穩壓器LDO的基本原理與主要參數講解
LDO的基本原理
低壓差線性穩壓器（LDO）的基本電路如圖1-1所示，該電路由串聯調整管VT、取樣電阻R1和R2、比較放大器A組成。
圖1-1
取樣電壓加在比較器A的同相輸入端，與加在反相輸入端的基準電壓Uref相比較，兩者的差值經放大器A放大后，控制串聯調整管的壓降，從而穩定輸出電壓。
當輸出電壓Uout降低時，基準電壓與取樣電壓的差值增加，比較放大器輸出的驅動電流增加，串聯調整管壓降減小，從而使輸出電壓升高。相反，若輸出電壓Uout超過所需要的設定值，比較放大器輸出的前驅動電流減小，從而使輸出電壓降低。供電過程中，輸出電壓校正連續進行，調整時間只受比較放大器和輸出晶體管回路反應速度的限制。
應當說明，實際的線性穩壓器還應當具有許多其它的功能，比如負載短路保護、過壓關斷、過熱關斷、反接保護等，而且串聯調整管也可以采用MOSFET。
LDO的主要參數
1、輸出電壓
輸出電壓是低壓差線性穩壓器最重要的參數，也是電子設備設計者選用穩壓器時首先應考慮的參數。低壓差線性穩壓器有固定輸出電壓和可調輸出電壓兩種類型。固定輸出電壓穩壓器使用比較方便，而且由于輸出電壓是經過廠家精密調整的，所以穩壓器精度很高。但是其設定的輸出電壓數值均為常用電壓值，不可能滿足所有的應用要求，但是外接元件數值的變化將影響穩定精度。
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