铸钢件凝固过程热裂纹数值模拟及预测

根据铸钢件凝固过程三维温度场模拟和热裂纹形成的理论分析，提出了一种考虑凝固速度，补缩能力因素的热裂纹预测判据。在凝固过程温度场数值模拟的基础上，利用预测判据对实验铸件和实际铸件的热裂进行了预测，预测与实际结果吻合。     

13号车钩钩体凝固过程三维非稳态温度场分析

本文采用有限元方法,对铁路货车13号车钩钩体的凝固温度场进行了分析,井对复杂铸件的三维非稳态温度场的数值计算的若干技术问题进行了探讨研究。根据计算结果对该铸件现行工艺中存在的问题提出了改进意见。收到较好的效果。     

铸件凝固组织模拟的研究进展

对铸件凝固组织形成的计算机模拟及利用各种数值计算方法所取得的模拟成果进行了评述 ,重点介绍了晶粒形核和生长的理论数学模型 ,同时分析和比较了这些数学模型所存在的问题 ,最后展望了铸件凝固组织模拟的发展方向。     

基于FLUENT的机动管线泵机组发动机气缸数值模拟

建立了发动机气缸与活塞的三维简化模型并对其进行了动网格划分,应用FLUENT对发动机气缸内的气体压缩及膨胀过程进行了仿真模拟,对气缸温度及压力进行了数值分析,得出了发动机气缸温度变化曲线图及温度、压力变化云图,分析比较了仿真模拟数据与数值计算数据,对模型的准确性进行了验证。     

机床底座ProCAST数值模拟及铸造工艺优化

中型灰铸铁机床底座铸造过程中,补缩不足使铸件厚大部分产生较大缩松缩孔,用Creo进行机床底座3D建模,通过3D打印制作分析模型;用ProCAST软件对充型与凝固过程进行多方案、多次有限元分析及仿真模拟.结果表明:铸件厚大部位易产生热节,冷却后产生缩松缩孔,用增加冒口与铺设冷铁等方案优化铸造工艺,使铸件自然补缩,最终实现自下而上的顺序凝固,有效避免产生较大热节,解决了铸件的缩松缩孔缺陷.     

凝固过程的电子计算机数值模拟

本文着重介绍了微机在解析金属凝固方面的应用方法,可用以求出任一给定时刻铸件的温度场、某处某时的固相分率或凝固层厚度,也可用以求出铸件的凝固时间或打箱时间等。     

Al-Si合金的缩松缺陷形态和补缩极限固体比

实用铝合金铸件的缩松具有与其合金组分不同的性质。因此,为了生产无任何缺陷的致密铸件,必须创造使合金液的补缩能填补铸件收缩的铸造条件。我们研究了Al-Si合金铸件的凝固过程,并随之测定了为了生产无任何缩松缺陷的铸件要求合金液朝向冒口凝固的位置(由此得到能消除任何这类缺陷的补缩极限固体比和合金硅含量对它的影响)。含7%Si的Al-Si合金的补缩极限固体比约为0.41。意思是如果在固体比达到0.41以前合金进行定向凝固不产生缩松缺陷。固体比达到或超过0.41的定向凝固产生缩松缺陷。含4～10%Si的Al-Si合金的补缩极限固体比随合金硅含量增多而变低。换言之,含硅量较高的合金在凝固的初期阶段补缩不太流畅。因此,为了生产无缩松缺陷的致密Al-Si合金铸件,随着合金含硅量的增加,即使在凝固的初期阶段,在更大程度上促进定向凝固是十分必要的。于是,如果能确定Al-Si合金铸件在达到补缩极限固体比之前是否进行定向凝固,就可以知道它是否存在缩松缺陷。换言之,从以补缩极限固体比为基础的凝固状态图上的凝固前沿的形状,可以预测任何缩松缺陷的产生。     

固体燃料冲压发动机稳定燃烧机理研究

利用三维有限体积TVD格式求解N-S/Euler方程组数值模拟固体燃料冲压发动机（SFRJ）突扩燃烧室、补燃室和喷管的统一内流场，研究了从亚声速、跨声速到超声速的整个工作过程，定量计算了发动机内流参数分布，初步揭示了SFRJ内复杂而稳定的工作机理，对于进一步研究该类发动机的流量及工作特性有重要意义。     

质量加入影响固体燃料冲压发动机统一内流场的三维数值计算

利用三维隐式有限体积TVD格式求解N-S/Euler方程组数值模拟固体燃料冲压发动机(SFRJ)突扩燃烧室、补燃室和喷管的统一内流场，比较研究了从亚音速到跨音速到超音速的整个工作过程中质量加入对流场内部结构的影响，并与试验进行对比研究，得出固体燃料推进剂质量加入对数值结果带来的变化。     

铸造成型局部加压补缩控制系统设计和应用实例

在现有铸造技术的基础上采用局部延时加压补缩工艺,即对进入铸造模具型腔内的接近模具热节处的液态或半固态金属在完全凝固之前,局部施加较高的机械压力,使铸件热节处的周围尽量形成补缩通道,以提高凝固过程中补缩效果,然后凝固成型,完成整个铸造过程。该工艺可有效提高铸件热节处金属组织致密度和性能,克服现有铸造技术在铸件制造中厚大部位易产生缩孔和缩松缺陷的关键问题,并可以在铸件工艺设计中省略或部分省略冒口设置,提高了金属材料的利用率。     

铸造工艺的数值模拟优化

为了研究和预测铸造工艺对铸件质量的影响,设置合理的军用汽车转向臂的铸造浇冒口系统和工艺参数。应用铸造模拟软件对转向臂的三种不同工艺方案进行凝固模拟,根据凝固模拟结果显示的缺陷及内部缩松情况,提出改进工艺方案并对其进行凝固模拟,选择最佳方案应用于生产。研究表明,3#是最合理的浇冒口布置方式,最优的浇注温度825℃,浇注时间15 s,采用水平分型。应用表明,铸造模拟软件能够准确地预测充型凝固过程中可能产生的缺陷,从而辅助工艺人员进行工艺优化。     

铝合金铸件微观组织仿真的研究

采用随机论与确定论相结合的方法 ,仿真计算了铝合金铸件晶体形核与生长的过程 ,能够较好地仿真铝合金铸件的微观组织。并且对 T型铸件进行了实际浇注实验 ,实验结果表明 ,仿真结果与实验结果比较吻合。     

缩短小挂板钢锭传搁时间研究

在对凝固潜热的直接有限差分基础上，开发了三维非稳态凝固传热的计算程序。应用该程序计算了包钢小挂板钢锭模浇注２０ＭｎＳｉ钢，在不同脱模时间下冷却的温度分布和凝固率随时间的变化规律。根据理论计算的预报情况，进行现场的工业试验。理论和现场实际两者相结合，确定了最佳的镇静时间和开脱时间。     

纤维/二元合金复合材料凝固过程的数值模拟

根据合金凝固过程中的守恒定律和传输原理，建立了纤维／二元合金复合材料的凝固模型。利用所建立的模型，对Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｃｕ复合材料的凝固过程进行了数据模拟，研究了复合材料固时溶质传输和分 及其对纤维／基体界面的影响。模拟结果与实验结果吻合较好。     

纤维/二元合金复合材料凝固过程的数植模拟

:根据合金凝固过程中的守恒定律和传输原理,建立了纤维二元合金复合材料的凝固模型。利用所建立的模型,对Al2O3AlCu复合材料的凝固过程进行了数据模拟,研究了复合材料凝固时溶质传输和分布及其对纤维基体界面的影响。模拟结果与实验结果吻合较好。     

改性B 炸药凝固模拟验证

为验证ProCAST 在改性B 炸药凝固过程中所得模拟结果的准确性,对改性B 炸药凝固模拟进行验证。 建立热交换模型,设定改性B 炸药实验条件与模拟边界条件,采用ProCAST 软件对改性B 炸药的凝固过程进行数 值模拟,通过模拟其不同时刻的凝固状况,对比不同时刻在凝固界面的2 维曲线的拟合情况,验证了ProCAST 在模 拟改性B 炸药凝固的准确性。结果表明,ProCAST 程序能够准确模拟出改性B 炸药的凝固情况。     

等离子旋转电极雾化熔滴凝固过程的数值计算

在Newton冷却模型的基础上,用数值求解方法计算了FGH95高温合金在等离子旋转电极雾化(PREP)过程中雾化熔滴的温度、固相分数、冷却速率等凝固参量随工艺参数的变化规律。结果表明:合金过热度对凝固参量的影响主要在全液态阶段,电极棒转速大小对熔滴凝固过程有一定影响,而雾化熔滴的冷却速率及固相分数等对氩氦气体的混合比例极为敏感。     

含铝炸药二维冲击起爆的爆轰数值模拟

利用拉氏分析和圆筒试验的实验装置对ＨｅｘａｌＰＷ３０含铝炸药的本构关系进行了标定，对它的冲击起爆和作功能力进行了实验研究。利用二维非线性有限元程序系统，对它的冲击起爆进行了爆轰数值模拟，结果表明，铝粉在爆轰区内可能参加反应，在爆轰区外继续反应；该含铝炸药具备较强的驱动作功能力。