本發(fā)明涉及激光加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及裝置。
背景技術(shù)：
：激光切割工藝過程中會(huì)產(chǎn)生污染物：如在激光切割金屬時(shí)產(chǎn)生主要由金屬氧化物組成的金屬煙塵；切割塑料時(shí)產(chǎn)生由增塑劑分解形成的油脂煙塵和煙霧。這些污染物必須被合理的收集，否則將會(huì)污染環(huán)境并危害操作人員的健康，另一方面，若有大量的污染物附著在機(jī)床功能部件上，將可能影響機(jī)床的功能并降低使用壽命。因此，在激光切割機(jī)床中必須采用除塵系統(tǒng)對(duì)以上污染物進(jìn)行吸取、收集、凈化。激光切割機(jī)床中的除塵系統(tǒng)一般由抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)和風(fēng)機(jī)(或者除塵器)組成。在設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng)時(shí)，必須合理的設(shè)計(jì)抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)，并選擇與管道結(jié)構(gòu)相匹配的風(fēng)機(jī)，才能獲得優(yōu)良的除塵效果。傳統(tǒng)的抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)通常采用經(jīng)驗(yàn)公式以及試錯(cuò)法。但由于激光切割機(jī)床中的抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，采用經(jīng)驗(yàn)公式誤差較大，且通常需要多次的修正設(shè)計(jì)和實(shí)測(cè)循環(huán)后才能獲得較好的設(shè)計(jì)方案。因此，傳統(tǒng)的抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化過程耗費(fèi)人力物力，其成本高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：基于此，有必要提供一種節(jié)約成本的激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及裝置。一種激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，包括：獲取當(dāng)前抽風(fēng)管道的流場(chǎng)空間模型；利用所述流場(chǎng)空間模型，建立所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的氣體動(dòng)力學(xué)分析模型；對(duì)所述氣體動(dòng)力學(xué)分析模型進(jìn)行計(jì)算，得到對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流率及各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度；當(dāng)所述質(zhì)量流率及所述氣流平均速度滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，確定所述當(dāng)前抽風(fēng)管道為優(yōu)化后的抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)。一種激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)裝置，包括：流場(chǎng)空間模型獲取模塊，用于獲取當(dāng)前抽風(fēng)管道的流場(chǎng)空間模型；動(dòng)力分析模型建立模塊，用于利用所述流場(chǎng)空間模型，建立所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的氣體動(dòng)力學(xué)分析模型；流率速度確定模塊，用于對(duì)所述氣體動(dòng)力學(xué)分析模型進(jìn)行計(jì)算，得到對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流率及各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度；管道優(yōu)化結(jié)構(gòu)確定模塊，用于當(dāng)所述質(zhì)量流率及所述氣流平均速度滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，確定所述當(dāng)前抽風(fēng)管道為優(yōu)化后的抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)。上述激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及裝置，獲取當(dāng)前抽風(fēng)管道的流場(chǎng)空間模型；利用所述流場(chǎng)空間模型，建立所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的氣體動(dòng)力學(xué)分析模型；對(duì)所述氣體動(dòng)力學(xué)分析模型進(jìn)行計(jì)算，得到對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流率及各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度；當(dāng)所述質(zhì)量流率及所述氣流平均速度滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，確定所述當(dāng)前抽風(fēng)管道為優(yōu)化后的抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)。如此，對(duì)激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，無需經(jīng)過多次的修正設(shè)計(jì)和實(shí)測(cè)循環(huán)，便能獲得較好的設(shè)計(jì)方案。因此，上述激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及裝置能夠節(jié)約成本。附圖說明圖1為一實(shí)施例的激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的流程圖；圖2為圖1的激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的抽風(fēng)管道的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為另一實(shí)施例的激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的流程圖；圖4為圖1或圖3的激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的一個(gè)具體步驟的具體流程圖；圖5為圖1或圖3的激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的另一個(gè)具體步驟的具體流程圖；圖6為一實(shí)施例的激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖7為另一實(shí)施例的激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖8為圖6或圖7的激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)裝置的一個(gè)模塊的單元結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“或/及”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。如圖1所示，本發(fā)明一實(shí)施例的激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，包括：S110：獲取當(dāng)前抽風(fēng)管道的流場(chǎng)空間模型。當(dāng)前抽風(fēng)管道為優(yōu)化過程中的一種改進(jìn)的抽風(fēng)管道或者為初始的抽風(fēng)管道。流場(chǎng)空間模型具體可以為流場(chǎng)空間3D模型。具體地，請(qǐng)參閱圖2，當(dāng)前抽風(fēng)管道包括：連通管210及與所述連通管210通過連接件220連接的出風(fēng)管230；連通管210包括兩條平行的第一連通管211及與兩條第一連通管211連通的第二連通管213；第一連通管211上開設(shè)有進(jìn)風(fēng)口2111；第二連通管213通過連接件220與出風(fēng)管230連接，連接點(diǎn)為第二連通管213的中點(diǎn)，從而使得兩條第一連通管211關(guān)于出風(fēng)管230所在的直線呈軸對(duì)稱關(guān)系。出風(fēng)管230遠(yuǎn)離第二連通管213的一端的開口為出風(fēng)口233。工作時(shí)，出風(fēng)管230連接抽風(fēng)機(jī)，在抽風(fēng)機(jī)的作用下，將激光加工機(jī)床產(chǎn)生的污染物通過進(jìn)風(fēng)口2111吸入到第一連通管211，依次經(jīng)過第二連通管213、出風(fēng)管230，將污染物由出風(fēng)口233排出抽風(fēng)管道。為了獲得更好的排除污染物的效果，進(jìn)風(fēng)口2111可以為不少于兩個(gè)。優(yōu)選地，不少于兩個(gè)的進(jìn)風(fēng)口2111均勻的開設(shè)于第一連通管211上?？梢岳斫獾?，兩條第一連通管道211上開設(shè)的進(jìn)風(fēng)口2111關(guān)于出風(fēng)管230所在的直線呈軸對(duì)稱關(guān)系。在其中一個(gè)具體實(shí)施例中，連接管210為方通。需要說明的是，當(dāng)前抽風(fēng)管道的流場(chǎng)空間模型與當(dāng)前抽風(fēng)管道的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)，但其為封閉結(jié)構(gòu)，從而方便后續(xù)建立氣體動(dòng)力學(xué)分析模型，及后續(xù)計(jì)算。S130：利用所述流場(chǎng)空間模型，建立所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的氣體動(dòng)力學(xué)分析模型。在獲取的流場(chǎng)空間模型的基礎(chǔ)上，建立當(dāng)前抽風(fēng)管道的氣體動(dòng)力學(xué)分析模型。具體地，可以通過氣體動(dòng)力學(xué)分析軟件，以流場(chǎng)空間模型為基礎(chǔ)，建立當(dāng)前抽風(fēng)管道的氣體動(dòng)力學(xué)分析模型。S150：對(duì)所述氣體動(dòng)力學(xué)分析模型進(jìn)行計(jì)算，得到相應(yīng)的質(zhì)量流率及各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度。可以通過氣體動(dòng)力學(xué)分析軟件對(duì)所述氣體動(dòng)力學(xué)分析模型進(jìn)行計(jì)算，得到相應(yīng)的質(zhì)量流率及各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度。具體地，在氣體動(dòng)力學(xué)分析軟件中提交氣體動(dòng)力學(xué)分析模型后，對(duì)氣體動(dòng)力學(xué)分析模型進(jìn)行計(jì)算，直至氣體動(dòng)力學(xué)分析模型收斂。氣體動(dòng)力學(xué)分析模型收斂條件具體包括：氣體動(dòng)力學(xué)分析模型的連續(xù)性方程的殘差值<0.001；出風(fēng)口速度變化逐漸平緩；進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的差值/出風(fēng)口流量<1％。S170：當(dāng)所述質(zhì)量流率及所述氣流平均速度滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，確定所述當(dāng)前抽風(fēng)管道為優(yōu)化后的抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)。預(yù)設(shè)條件可以為當(dāng)前抽風(fēng)管道對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流率大于上次抽風(fēng)管道對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流率，且當(dāng)前抽風(fēng)管道對(duì)應(yīng)的氣流平均速度大于上次抽風(fēng)管道對(duì)應(yīng)的氣流平均速度，同時(shí)當(dāng)前抽風(fēng)管道的兩個(gè)相鄰的進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速差的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。其中，氣流平均速度差是指，相鄰兩個(gè)進(jìn)氣口的氣流平均速度的差值。如此，保證各個(gè)進(jìn)風(fēng)口氣流平均速度的均勻性的同時(shí)，提高質(zhì)量流率及進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度。從而，對(duì)抽風(fēng)管道進(jìn)行優(yōu)化。為了得到更優(yōu)的抽風(fēng)管道優(yōu)化結(jié)果。預(yù)設(shè)條件還可以為，在預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)數(shù)的抽風(fēng)管道中，當(dāng)前抽風(fēng)管道對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流量、各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度以及兩個(gè)相鄰的進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度之間的差值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的權(quán)值為最高值。即，在本實(shí)施例中，對(duì)質(zhì)量流量、各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度以及兩個(gè)相鄰的進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度差的差值設(shè)置對(duì)應(yīng)的權(quán)值。對(duì)每一個(gè)優(yōu)化后的抽風(fēng)管道都執(zhí)行步驟S110-S150，從而，確定每一個(gè)抽風(fēng)管道對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流率及各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度。進(jìn)而，可以根據(jù)對(duì)質(zhì)量流量、各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度以及兩個(gè)相鄰的進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度差的差值對(duì)應(yīng)的權(quán)值來確定每一個(gè)抽風(fēng)管道的總權(quán)值，最終根據(jù)當(dāng)前抽風(fēng)管道的總權(quán)值是否為最大值，來確定當(dāng)前抽風(fēng)管道是否為優(yōu)化后的抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)。上述激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，獲取當(dāng)前抽風(fēng)管道的流場(chǎng)空間模型；利用所述流場(chǎng)空間模型，建立所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的氣體動(dòng)力學(xué)分析模型；對(duì)所述氣體動(dòng)力學(xué)分析模型進(jìn)行計(jì)算，得到對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流率及各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度；當(dāng)所述質(zhì)量流率及所述氣流平均速度滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，確定所述當(dāng)前抽風(fēng)管道為優(yōu)化后的抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)。如此，對(duì)激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，無需經(jīng)過多次的修正設(shè)計(jì)和實(shí)測(cè)循環(huán)，便能獲得較好的設(shè)計(jì)方案。因此，上述激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法能夠節(jié)約成本。請(qǐng)參閱圖3，在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：S360：當(dāng)所述質(zhì)量流率或/及所述氣流平均速度不滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，對(duì)所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，并返回所述獲取當(dāng)前抽風(fēng)管道的流場(chǎng)空間模型的步驟。當(dāng)所述質(zhì)量流率或/及所述氣流平均速度不滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，說明當(dāng)前抽風(fēng)管道并未達(dá)到預(yù)設(shè)條件，不能達(dá)到優(yōu)化的效果，此時(shí)，需要對(duì)當(dāng)前抽風(fēng)管道再次進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)后，返回獲取當(dāng)前抽風(fēng)管道的流場(chǎng)空間模型的步驟，直至當(dāng)所述質(zhì)量流率及所述氣流平均速度滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，確定所述當(dāng)前抽風(fēng)管道為優(yōu)化后的抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)。如此，迭代執(zhí)行改進(jìn)的步驟，直至所述質(zhì)量流率及所述氣流平均速度滿足預(yù)設(shè)條件，確定所述當(dāng)前抽風(fēng)管道為優(yōu)化后的抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參閱圖4，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述利用所述流場(chǎng)空間模型，建立所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的氣體動(dòng)力學(xué)分析模型的步驟包括：S431：在所述流場(chǎng)空間模型上劃分流體網(wǎng)格。S433：獲取流體的材料屬性、模型參數(shù)及邊界條件。S435：根據(jù)所述流體網(wǎng)格、所述材料屬性、所述模型參數(shù)及所述邊界條件建立所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的氣體動(dòng)力學(xué)分析模型?？梢酝ㄟ^氣體動(dòng)力學(xué)分析軟件在所述流場(chǎng)空間模型上劃分流體網(wǎng)格，然后獲取流體的材料屬性、模型參數(shù)及邊界條件，進(jìn)而，根據(jù)所述流體網(wǎng)格、所述材料屬性、所述模型參數(shù)及所述邊界條件建立所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的氣體動(dòng)力學(xué)分析模型。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述材料屬性包括密度和粘度?；?及，所述模型參數(shù)包括基于壓力的算法、穩(wěn)態(tài)模型、湍流模型。或/及，所述邊界條件包括：所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)口所在面的進(jìn)氣壓力邊界條件、所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的出風(fēng)口所在面的出氣壓力邊界條件。在其中一個(gè)具體實(shí)施例中，由于氣體為空氣，因此，定義材料屬性的密度為1.225Kg/m3(千克每立方米)；粘度為1.7894×10-5Kg/m·s(千克每米秒)?；趬毫Φ乃惴梢詾槟J(rèn)的傳統(tǒng)算法；穩(wěn)態(tài)模型可以為默認(rèn)的穩(wěn)態(tài)分析模型；湍流模型可以為k-ε湍流模型。當(dāng)前抽風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)口所在面的進(jìn)氣壓力邊界條件可以定義為0Pa(帕)，如此表示相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓力值為0。當(dāng)前抽風(fēng)管道的出風(fēng)口所在面的出氣壓力邊界條件可以定義為-2800Pa，如此，表示所選擇風(fēng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)壓力。在其中一個(gè)實(shí)施例中，邊界條件還包括，除了進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口所在面的其它壁面的壓力邊界條件。請(qǐng)參閱圖5，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)所述氣體動(dòng)力學(xué)分析模型進(jìn)行計(jì)算，得到相應(yīng)的質(zhì)量流率及各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度的步驟，包括：S551：對(duì)所述氣體動(dòng)力學(xué)分析模型進(jìn)行計(jì)算，直至所述氣體動(dòng)力學(xué)分析模型收斂?？梢栽跉怏w動(dòng)力學(xué)分析軟件中提交氣體動(dòng)力學(xué)分析模型后，對(duì)氣體動(dòng)力學(xué)分析模型進(jìn)行計(jì)算，直至氣體動(dòng)力學(xué)分析模型收斂。S553：提取所述氣體動(dòng)力學(xué)分析模型收斂時(shí)的質(zhì)量流率及各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度。氣體動(dòng)力學(xué)分析模型收斂后，提取此時(shí)氣體動(dòng)力學(xué)分析模型的質(zhì)量流率及各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度。如此，使得對(duì)當(dāng)前的抽風(fēng)管道的分析結(jié)果準(zhǔn)確，從而提高優(yōu)化結(jié)果的準(zhǔn)確性。在其中一個(gè)較佳實(shí)施例中，在兩條第一連通管道上開設(shè)的進(jìn)風(fēng)口關(guān)于出風(fēng)管所在的直線呈軸對(duì)稱關(guān)系的實(shí)施例中，只需要提取一條第一連通管道上的各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度，另一條第一連通管道上的各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度是一致的。在一個(gè)具體實(shí)施例中，初始的抽風(fēng)管道的結(jié)構(gòu)為出風(fēng)口的外徑為0.25m(米)；連接件的尺寸為0.25m*0.14m；連通管為方通，方通的尺寸為0.25m*0.2m；進(jìn)風(fēng)口的尺寸為0.12m*0.05m，兩條第一連通管上各開設(shè)5個(gè)進(jìn)風(fēng)口。此時(shí)，得到的質(zhì)量流率Qm0＝1.732Kg/s；其中，角標(biāo)的數(shù)字為0，表明是初始的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。提取的一條第一連通管道的各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度，見表1(序號(hào)為1的進(jìn)風(fēng)口離出風(fēng)口最遠(yuǎn)，序號(hào)為5進(jìn)風(fēng)口離出風(fēng)口最近)。由于兩條第一連通管道的進(jìn)風(fēng)口為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，相互對(duì)稱的進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度時(shí)一致的，因此，僅提取單側(cè)的一條第一連通管道的進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度。表1初始的抽風(fēng)管道一條第一連通管道的5個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度(m/s)進(jìn)風(fēng)口序號(hào)12345氣流平均速度26.320.215.612.310.4在該具體實(shí)施例中，對(duì)初始的抽風(fēng)管道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)措施可以為：將出風(fēng)口外徑由0.25m改為0.3m，進(jìn)風(fēng)口尺寸由0.12m×0.05m改為0.17m×0.05m，其他結(jié)構(gòu)的尺寸保持不變。第一次改進(jìn)后的抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)可以命名為改進(jìn)結(jié)構(gòu)1。此時(shí)，該抽風(fēng)管道對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流率Qm1＝2.738Kg/s。其中，角標(biāo)的數(shù)字為改進(jìn)結(jié)構(gòu)的序號(hào)。可見在相同的壓差下，改進(jìn)結(jié)構(gòu)1的質(zhì)量流量比初始結(jié)構(gòu)0提高了60.7％，說明改進(jìn)結(jié)構(gòu)1的氣阻更小。提取改進(jìn)后的抽風(fēng)管道的一條第一連通管道的所有進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度，并和初始的抽風(fēng)管道進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表2所示。表2一條第一連通管道的5個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度對(duì)比(m/s)進(jìn)風(fēng)口序號(hào)12345初始結(jié)構(gòu)026.320.215.612.310.4改進(jìn)結(jié)構(gòu)142.432.725.120.016.8提高61.2％61.9％60.9％62.6％61.5％由對(duì)比表2可見，改進(jìn)結(jié)構(gòu)1進(jìn)風(fēng)口的氣流的氣流平均速度較初始結(jié)構(gòu)1平均提高約61.6％；進(jìn)風(fēng)口氣流速度越大，對(duì)激光加工機(jī)床產(chǎn)生的煙塵污染物的俘獲能力越強(qiáng)。各進(jìn)風(fēng)口的氣流氣流平均速度的平均程度和初始結(jié)構(gòu)0大致相當(dāng)。因此，下一次改進(jìn)可以進(jìn)一步嘗試將進(jìn)風(fēng)口改為面積逐漸變化的結(jié)構(gòu)。在相同的壓力下，抽風(fēng)管道改進(jìn)結(jié)構(gòu)1的氣體流量和進(jìn)風(fēng)口的速度較初始結(jié)構(gòu)0有明顯提高，其除塵效果將會(huì)明顯提高。請(qǐng)參閱圖6，本發(fā)明還提供一種與上述激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)應(yīng)的激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)裝置，包括：流場(chǎng)空間模型獲取模塊610，用于獲取當(dāng)前抽風(fēng)管道的流場(chǎng)空間模型；動(dòng)力分析模型建立模塊630，用于利用所述流場(chǎng)空間模型，建立所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的氣體動(dòng)力學(xué)分析模型；流率速度確定模塊650，用于對(duì)所述氣體動(dòng)力學(xué)分析模型進(jìn)行計(jì)算，得到對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流率及各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度；管道優(yōu)化結(jié)構(gòu)確定模塊670，用于當(dāng)所述質(zhì)量流率及所述氣流平均速度滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，確定所述當(dāng)前抽風(fēng)管道為優(yōu)化后的抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)。上述激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)裝置，獲取當(dāng)前抽風(fēng)管道的流場(chǎng)空間模型；利用所述流場(chǎng)空間模型，建立所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的氣體動(dòng)力學(xué)分析模型；對(duì)所述氣體動(dòng)力學(xué)分析模型進(jìn)行計(jì)算，得到對(duì)應(yīng)的質(zhì)量流率及各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度；當(dāng)所述質(zhì)量流率及所述氣流平均速度滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，確定所述當(dāng)前抽風(fēng)管道為優(yōu)化后的抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)。如此，對(duì)激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，無需經(jīng)過多次的修正設(shè)計(jì)和實(shí)測(cè)循環(huán)，便能獲得較好的設(shè)計(jì)方案。因此，上述激光加工機(jī)床抽風(fēng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)裝置能夠節(jié)約成本。請(qǐng)參閱圖7，在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括管道優(yōu)化改進(jìn)模塊660；所述管道優(yōu)化改進(jìn)模塊660，用于當(dāng)所述質(zhì)量流率或/及所述氣流平均速度不滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，對(duì)所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)；所述流場(chǎng)空間模型獲取模塊670，還用于在所述管道優(yōu)化改進(jìn)模塊660對(duì)所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)之后，重新獲取當(dāng)前抽風(fēng)管道的流場(chǎng)空間模型。在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括模型收斂計(jì)算模塊640；所述模型收斂計(jì)算模塊640，用于所述對(duì)所述氣體動(dòng)力學(xué)分析模型進(jìn)行計(jì)算，直至所述氣體動(dòng)力學(xué)分析模型收斂；所述流率速度確定模塊650，用于提取所述氣體動(dòng)力學(xué)分析模型收斂時(shí)的質(zhì)量流率及各個(gè)進(jìn)風(fēng)口的氣流平均速度。請(qǐng)參閱圖8，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述動(dòng)力分析模型建立模塊包括：網(wǎng)格劃分單元831，用于在所述流場(chǎng)空間模型上劃分流體網(wǎng)格；參數(shù)獲取單元833，用于獲取流體的材料屬性、模型參數(shù)及邊界條件；模型建立單元835，用于根據(jù)所述流體網(wǎng)格、所述材料屬性、所述模型參數(shù)及所述邊界條件建立所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的氣體動(dòng)力學(xué)分析模型。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述材料屬性包括密度和粘度；或/及，所述模型參數(shù)包括基于壓力的算法、穩(wěn)態(tài)模型、湍流模型；或/及，所述邊界條件包括：所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)口所在面的進(jìn)氣壓力邊界條件、在所述當(dāng)前抽風(fēng)管道的出風(fēng)口所在面的出氣壓力邊界條件。以上實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出多個(gè)變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁1 2 3