基于近似因子分解法的挤压铸造充型过程数值模拟

充型过程数值模拟有助于了解型腔内金属液的流动形态。SOLA法是目前求解速度场和压力场最流行的方法之一,但SOLA法在求解速度场和压力场的过程中,需在动量方程和连续性方程之间进行反复迭代,计算效率低。本文采用近似因子分解法进行速度场和压力场的计算,根据挤压铸造的特点,考虑冲头的运动,建立基于有限差分法的流动场数值模拟程序,从而实现了对挤压铸造充型过程的数值模拟。为验证程序的正确性,对纯铝实验件挤压铸造充型过程进行了模拟计算,模拟结果与中国兵器科学研究院宁波分院齐丕骧研究员关于冲头速度控制的论述一致。     

发动机连杆挤压铸造数值模拟研究

为实现发动机连杆在挤压铸造生产过程中的精确控制,利用ProCAST软件对其挤压充型与凝固过程进行了数值模拟。通过在传统压铸模拟方法的基础上增加压力补缩、排气模型的设置,更准确地模拟了发动机连杆挤压铸造充型和凝固的过程,对金属液充型状况、液流的速度矢量场、温度场的分布情况进行了研究,为实际生产确定了充型和凝固时间参考,预测和分析了可能出现的缩松缩孔及气孔缺陷,并提出了消除缺陷的解决措施。将此模拟的分析结论应用到实践中,可优化挤压铸造过程,提高产品质量。     

挤压铸造舵面的液流充型过程数值模拟

以实际生产过的零件尺寸和工艺方案为依据,建立了挤压铸造舵面三维网格模型,计算了相应的边界条件,对充型过程中液体流动进行了数值模拟。结果表明,挤压铸造舵面充型过程中压力流和反射流的汇聚点处在舵面的右上方,并伴有搅动的液流和气体出现。与舵面实际生产情况相比较,这个部位也正是出现缺陷最多的地方。模拟结果与实际生产结果符合较好。     

铝合金支架间接挤压铸造的工艺设计

初选4组不同的浇注温度和压射速度,对铝合金支架的间接挤压铸造充型过程进行了数值模拟,以此选定了合理的浇注温度和压射速度,然后对选定的工艺参数进行了间接挤压铸造充型和凝固过程的数值模拟,确定了合理的模具结构,最后制作了模具并试制了铸件.     

TiAl基合金排气阀离心铸造充型过程数值模拟的试验验证

TiAl基合金排气阀离心铸造充型过程较其它铸造过程的充型有很大的不同,它是在重力场、离心力场及科里奥利力场共同作用下完成的充型过程。本文通过对离心铸造充型过程的液体进行受力分析,依据描述流体流动行为的N-S方程及连铸性方程,建立了TiAl基合金排气阀离心铸造充型过程数值模拟模型,为研究TiAl基合金排气阀离心铸造充型过程及缺陷形成规律提供了新的研究方法,模拟结果和试验结果相吻合。     

基于边界切网格的充型过程数值模拟技术研究

浸入边界法主要用于模拟存在复杂外形结构的曲面边界和处理各种动边界的流场问题,目前已广泛应用于计算水力学及空间飞行物的外围压力/速度场计算上。浸入边界法中的边界切网格技术对曲面边界具有很好的适应性,克服了有限差分网格在边界上采用锯齿形网格代替曲面的缺点,能适应具有任意复杂曲面的计算区域。本文基于边界切网格技术对L型铸件的铸造充型过程进行了数值模拟,并将模拟结果与水力模拟试验进行了对比,结果显示,模拟结果与实际充型过程吻合,说明采用边界切网格技术对铸造充型过程进行数值模拟是可行的。     

低压铸造过程充型模拟简化模型的研究

为了提高低压铸造充型过程数值模拟的计算效率，根据低压铸造中充型的特点，提出了一种简化的充型过程数值模拟的数学模型。用铝合金轮毂铸件进行了充型过程的模拟验证，模拟结果与原有的非简化算法的模拟结果进行对比表明，采用该简化算法有效地提高了计算效率，所得温度场分布和不同时刻的充型形貌与采用原有的非简化算法所得结果基本一致。     

数值模拟在缸盖铸造充型过程研究中的应用

应用数值模拟的方法研究了发动机缸盖铸造的三维充型过程。使用有限单元法求解不可压缩牛顿体流动控制方程,用体积函数法跟踪金属液自由表面的移动。数值模拟预测了金属液充型过程的流动速度场和温度场,并对充型过程进行了评价。模拟结果为发动机缸盖铸造工艺参数提供有益的参考。     

凸轮轴轴承盖挤压铸造工艺及数值模拟研究

通过对轴承盖挤压铸造工艺分析,确定了成形工艺方案,运用ProCAST对ADC12铝合金汽车凸轮轴轴承盖的直接挤压铸造成形过程进行了数值模拟,并对合金液的充型及凝固过程进行了可视化观察,预测充型及凝固过程中的缺陷。模拟结果表明,铸件的充型及凝固过程合理,有效的减小了缺陷的产生。并通过试制生产验证了该成形方案的可行性,为实际生产提供了理论依据和指导。     

铝合金压铸件充型和凝固过程的数值模拟

分析了压力铸造的工艺特点以及对压铸过程数值模拟软件系统的要求,利用基于有限元算法的铸造过程数值模拟软件对铝合金压铸件的充型和凝固过程的物理场进行了数值模拟,模拟结果对实际铸件的生产具有重要指导意义。     

半固态铸造充型过程数值模拟研究新进展

对近期国内外半固态铸造充型过程数值模拟的研究成果进行了系统综述,包括数值模拟的计算方法,流变模型的研究进展以及数值模拟的应用现状,展望了未来半固态铸造充型过程数值模拟研究的发展方向。     

柴油机机体铸造充型过程有限元模拟

应用有限元法研究了12150V柴油机机体铸造的充型过程。使用有限法求解不可压缩牛顿流体流动控制方程,用体积函数法跟踪金属液自由表面的移动,预测了机体充型过程的流动速度场和温度场。以此为基础对机体铸造充型过程进行了评价,计算结果为发动机机体铸造工艺参数提供有益的参考。     

汽车前副车架挤压铸造数值模拟研究

为了模拟铝合金前副车架挤压铸造工艺设计是否合理,使用数值模拟软件Pro CAST对A356铝合金前副车架进行了模拟分析。分析了前副车架的挤压铸造充型过程和凝固过程,并进行了缺陷预测。通过模拟分析,确定了挤压铸造工艺方案,为实际量产提供了理论依据。     

充型过程的数值模拟技术

铸造充型过程的数值模拟技术是铸造领域的前沿技术。本文对充型过程数值模拟的发展过程、数学模型、计算方法以及自由表面的处理进行了介绍，并指出了当前研究中存在的问题。     

大型铸件成形过程数值模拟及工艺优化

用工程湍流模式计算大型铸件充型凝固过程三维速度场、温度场时,对提高模拟计算精度和效率进行了探讨。应用新的计算方法对大型不锈钢和合金铸铁件进行数值模拟,优化其铸造工艺。     

铸造充型过程的数值模拟研究现状及发展

铸件充型过程计算机模拟仿真是铸造学科发展的前沿领域.分析了国内外铸造充型数值模拟的发展过程以及目前应用的最前沿数值模拟方法,论述了铸造充型模拟的数学模型、计算方法和实验验证方法,并提出了数值模拟现存的主要问题,阐述了充型过程数值模拟的发展趋势.     

多物理场耦合下的卧式离心铸造数值研究

轧辊是决定轧机效率的重要部件,我国大部分轧辊厂均采用离心铸造方法生产高速钢轧辊。然而离心铸造过程十分复杂,受到高温高速等因素制约,很难测量金属液的充型规律。随着大型CFD软件的应用,为离心铸造充型过程研究提供了新方法。以多物理场耦合下的卧式离心铸造为对象,采用Fluent对其进行热磁耦合数值研究,得出了电磁场对离心铸造过程的影响规律。并对数值模拟结果进行了试验验证,为今后电磁离心铸造研究提供参考。     

铝合金变速箱箱体挤压铸造工艺设计与验证

采用有限差分法对铝合金变速箱箱体的挤压铸造过程进行了数值模拟。根据充型、凝固过程的数值模拟结果，判断铸件产生缺陷的原因；针对模拟的缺陷进行工艺方案改进，并通过实验数据验证了数值模拟结果的有效性；可为同类产品的工艺设计和生产提供指导。     

低压铸造流动与传热耦合计算的研究

根据低压铸造充型流动的特点 ,利用计算机数值模拟技术 ,对低压铸造充型阶段的流动怀传热过程进行了耦合计算 ,从而保证了模拟结果的准确性和可靠性。在此基础上开发出了模拟软件 ,并对实际低压铸件进行了模拟分析 ,结果与实际生产情况吻合很好     

基于SPH新方法铸造充型过程三维数值模拟

引入一种新的无网格光滑粒子流体动力学SPH方法模拟铸造充型过程,SPH方法能够避免网格法在求解过程中的网格扭曲和缠绕,并且改善网格法求解精度。基于SPH法的优势,建立了基本数学模型,编写了三维计算程序,并引用虚粒子边界解决三维情况下边界不易施加的问题。通过对底注式平板件铸造充型过程进行数值模拟,并将模拟结果与实验结果和基于网格法的ProCast模拟结果进行对比,验证了SPH方法在计算铸造充型过程中的可行性和有效性。