水轮机下环铸件凝固过程热应力模拟分析

采用数值模拟方法对水轮机下环铸件凝固过程中的应力场进行了模拟和分析。模拟中采用接触单元法处理铸件与砂芯之间力的作用,改进了传统的铸件/铸型边界条件处理方法。文中重点分析了下环凝固过程中准固相区的受力情况,根据准固相区受力特点建立了适当的热裂判据,对下环凝固过程热裂倾向性进行预测。实际生产结果与预测结果相符合。     

铸钢件准固态区域应力,应变数值模拟及热裂机制

对ＺＧ４５实验热裂试棒的数种工况进行了应力－应变的数值模拟，对热裂形成机制进行了讨论。研究认为：热裂起源于Ｂｉｎｇｈａｍ体，是塑性变形超过Ｂｉｎｇｈａｍ体塑性储备值所致。     

低压铸造三维温度场的冷却边界条件处理

低压铸造模具结构比较复杂，存在多处冷却系统对模具进行强制冷却。对低压铸造的多种类型的界面根据其换热的特点作了大致分类。针对每种情况，考虑了冷却介质和冷却管道的个性参数，建立了相应的计算模型，并编制计算程序对实际铸件进行了模拟计算。     

铸件凝固过程的应力动态测量方法

在砂芯中埋入测力传感器,间接动态测量了框形铝合金铸件在凝固过程中的应力变化情况。并采用有限差分与有限元相集成的方法对铸造试件的凝固过程进行了热应力数值模拟。结果表明,凝固开始后,铸件对砂芯的压缩力逐渐增长,且增大的速度较快;一定时间之后,压缩力基本保持在一个稳定值。模拟计算结果能与测量结果较好吻合。     

ZG20SiMn高温流变性能研究

在Gleeble-15000热力模拟实验机上测定了ZG20SiMn从300℃到固相线温度区间的流变性能，辨识出其符合流变学[H]-[N|S]模型以及流变参数。将流变学模型和拉伸实验得到的弹塑性模型进行了比较分析，结果表明流变学模型更适合描述铸件的高温力学行为。     

消失模铸造充型过程的模拟方法

通过分析消失模铸造充型过程的特点，提出了一种消失模铸造充型过程的计算模型，并用人工神经网络算法计算了充型过程中不同时刻液态金属-模样界面的位置．模拟计算结果与实际测试结果无论在充型形态还是充型时间上都符合得较好．     

从厚壁铸钢件链轮的品质攻关看顺序凝固中温度梯度的重要性

对精加工表面磁粉探伤后出现大量微细磁痕的铸钢大链轮的原铸造工艺进行了凝固数值模拟分析 ,认为缺陷是由于顺序凝固方向上温度梯度过于平缓所致的微小缩松 ,对缺陷部位进行纵横截面的切片金相分析印证了模拟分析是正确的。据此 ,本着增大凝固方向上的温度梯度的原则用数值模拟技术进行了 15种方案的工艺优化计算并结合现场生产确定了优化方案 ,实际浇注结果表明 ,方案是成功的。进一步讨论说明 ,要获得致密的铸钢基体 ,在铸造工艺设计中应注意使凝固方向上的温度梯度足够大 ,以使液—固界面的推进方式向逐层凝固的方式靠近     

铸铁件消失模充型速度的测试及计算

使用计算机数据采集系统测试了铸件消失模充型过程中负压度、模样密度、浇注温度、金属静压头等工艺因素对充型速度的影响规律。通过多元线性回归，给出了充型速度的经验计算公式，并对公式进行了验证。     

压铸模具系统浇道参数PQ2设计技术

压铸技术中,浇道参数的确定是一项最复杂的工作,也是一项最重要的工作.本文在PQ2图的基础上提出了确定浇道参数的一个新方法,该方法不仅考虑了所成形零件的有关因素,而且考虑了压铸机的有关参数,从而可以更科学,更实用,该方法在生产实际应用后取得了良好的效果.     

低压铸造ZL114A合金微观组织的研究与数值模拟

通过浇注阶梯试样对低压铸造ZLll4A合金进行了试验研究，分析了不同冷却速率对合金凝固过程的影响。基于试验数据统计分析，建立了形核模型，并给出了模型相关热力学、动力学参数。结果表明，随着冷速的增加，液相线温度、形核温度和共晶转变温度均降低，初生相以及共晶相的形核、凝固时间缩短。采用了一种改进的Celluar Automaton方法，耦合有限差分法对合金的宏观凝固及微观组织演化过程进行了数值模拟。对航空启动机叶轮不同部位的微观组织进行了预测并将模拟值与试验值进行了对比验证，试验和模拟值吻合较好。