金属凝固微观组织形成的数值模拟

依据金属凝固的基本理论,在Oldfield的连续形核和晶粒长大模型基础上,引入了时间因子,运用随机方法,建立了连续冷却条件下形核和生长的随机模型,使形核和生长模型函数与时间直接相关,反映了连续冷却条件下的金属凝固微观组织的演化过程。基于上述模型,编制了计算模拟程序,模拟了Zn-5Al共晶合金微观组织的凝固过程,并用试验结果对模拟结果进行了验证对比,模拟结果与试验结果基本相符。     

板料成形模拟技术

综述了板料成形模拟研究的发展，当前概况和水平，有待解决的一些问题，以及发展和应用前景。     

7075铝合金高温流变行为的研究

采用圆柱试样在Gleeble-1500热模拟机上进行高温压缩变形实验，研究了7075铝合金在高温塑性变形过程中流变应力的变化规律。实验在温度为250－500℃、应变速率为0．05－50s^-1的条件下进行。结果表明：应变速率和变形温度的变化强烈影响着合金流变应力的大小，流变应力随变形温度升高而降低，随就变速率提高而增大，可用ZenerHollomon参数的双曲正弦形式来描述7075铝合金高温压缩变形时的流变应力行为。     

差厚拼焊板拉延反鼓包方盒件的成形性研究

本文利用数值模拟技术对相同材质差厚拼焊板的冲压成形性和焊缝移动进行研究 ,分析了相同拉延深度、不同拉延方式下焊缝移动情况 ,揭示了不同拉延方式下焊缝移动的一般规律和焊缝移动量与差厚拼焊板成形性之间的关系。并提出一种控制焊缝移动的方法。     

HSi80-3硅黄铜船用舵盖铸件精铸工艺的凝固模拟

运用Procast软件对HSi80-3硅黄铜船用舵盖零件在两种浇注工艺方案下的凝固过程进行模拟计算,在此基础上分析探讨了该铸件可能产生缩孔或缩松的部位。模拟显示第一种浇注工艺会在零件主体部位产生严重缩孔,而第二种浇注工艺则能自下而上顺序凝固,避免缩孔或缩松的产生,据此确定了第二种铸造工艺方案,并采用试验进行验证。结果表明,此浇注工艺没有产生技术要求缺陷,证明了凝固模拟的可行性。     

ZG0Crl3Ni4Mo不锈钢铸件凝固相变过程的数值模拟

结合相图分析了ZG0Crl3Ni4Mo(质量分数，％)不锈钢铸件凝固相变过程，提出了适合于数值模拟的物理和数学模型，分别模拟了该材质二维和三维的相变过程．为验证数值计算结果，设计并浇注了两种类型的大型试件，用金相显微镜及扫描电镜观察了铸态下微观组织形态，测定了奥氏体晶粒大小、奥氏体晶粒内马氏体板条束个数和马氏体板条间距．数值模拟结果和实验结果进行了对比，进一步从实验和模拟计算两个方面阐明了ZG0Crl3Ni4Mo不锈钢铸件凝固时的相变过程．     

淬火纵向裂纹的有限元模拟

淬火纵向裂纹在热处理工业中十分常见。本工作结合实验和有限元模拟的方法对16 mm直径的42CrMo圆柱件在不同的淬火介质(清水、油、盐水单液淬火和清水-油双液淬火)及淬火工艺下的淬火开裂现象进行了研究。经过清水淬火后的圆柱件均出现了纵向裂纹,但经油、盐水和清水-油双液淬火后的试样均未出现裂纹。通过有限元方法对以上不同淬火工艺的淬火应力进行了计算,根据计算结果对全淬透淬火件的淬火应力分布进行了分析。残余应力计算结果表明,42CrMo圆柱件在清水中淬火开裂的原因是由其表面较高的拉应力引起;经盐水淬火后的试样表面应力状态为压应力,其对淬火开裂的预防具有有益作用。基于淬火开裂实验和热应力及相变应力的计算结果,提出了两种预防全淬透件纵向开裂的方法。通过分析样品在清水淬火时的瞬时应力,对淬火开裂时的时间进行了估计。     

钛合金在汽车轻量化中的应用

以SmCl3为原料，硼氢化钠为还原剂，低代（2．0G3．0G,4．0G）PAMAM树形分子为模板兼稳定剂、制备出纳米颗粒。实验发现，其他条件相同时，树形分子代数越高，所起的模板作用越显著，即Sm／4．0GPAMAM的复合纳米颗粒粒度均匀，分散度好。应用Virtual Materiale（VM）软件对Sm／PAMAM纳米颗粒进行分子动力学模拟。从分子结构和能量变化角度研究了正则（恒定的NVT）系中复合体系的稳定性及其机理。分子动力学模拟结果显示：4．0GPAMAM更适合于作为模板剂和稳定剂，表明动力学模拟结论与实验结果一致。     

铸造数值模拟超线程并行计算的研究

OpenMP作为共享存储并行编程标准，以其良好的易用性、支持增量并行等优点，成为并行程序设计的主流模型之一。本文主要探讨了铸造数值模拟温度场在重力补缩与非重力补缩条件下的并行计算。实例表明，在支持超线程的硬件环境中，使用OpenMP技术可以取得良好的并行性，大大提高运算效率。     

高精度管材拉拔过程计算机模拟研究

高精度管材是一种内表面质量要求很高,内径尺寸允许偏差很小的管材。研究了高精度管材拉拔模具形式对管材生产的影响。开发了一种新型芯棒,利用MSC.MARC有限元仿真软件,模拟高精度管材的拉拔过程,分析了新型芯棒对高精度管材尺寸精度的影响规律,为研究和生产提供有效的帮助。