凝固模拟后处理中的技术进展

介绍的数值鼠标技术对提高视觉对色彩的分辨精度提供了一个非常好的解决方案。通常用于模拟凝固过程的动画AVI，类似于电影电视，缺乏互动能力，只能在固定的视场、视角下观看固定的序列画面。介绍的实时动画与实时拖动技术使用户在观察模拟结果时，在动画行进的同时，可以随意旋转、缩放、进格、退格等。     

铸件凝固模拟动态图形演示技术

分析了动画显示技术在铸件凝固模拟中的重要作用，简要地介绍了ＦＬＣ动画原理，并以一定实用程度示范ＦＬＣ动画文件的制作技术。读者可将该程序直接用于自己的动画制作，使用方便，适应性较宽。     

基于SolidWorks的精密头架运动模拟

基于SolidWorks,使用其模拟功能和动画制作插件Animator,制作了一个精密头架从齿轮啮合直到主轴回转的动态运动过程,并把这个运动过程制作成*.avi格式文件,用诸如Windows Media Player、Re-alOne Player等播放器软件来观看动画。介绍了制作步骤、过程、技术要点及注意事项。     

Flash在制作《液压与气压传动》网络课程中的应用

介绍了Flash在制作《液压与气压传动》网络课程中的应用，着重介绍了Flash在制作液压与气动元件结构及工作原理动画，交互性实验动画及习题动画等方面的应用，表明了Flash在制作《液压与气压传动》网络课程的应用中具有很大的优越性。     

拉形工艺数值模拟软件的前后置处理系统

本文介绍了飞机蒙皮拉形过程有限元分析软件的前后置处理系统ＰＯＰＰＳ。该系统通过建立与ＣＡＤ曲面造型系统接口的方式生成有限元网格,获得了良好的网格质量。采用三维图形库ＯｐｅｎＧＬ实现了具有良好交互性能的图形操作,能对模拟数据场进行云图和等值线显示,对蒙皮的成形过程做连续动画模拟显示,并能进行光照渲染处理、任意连续的旋转、平移、缩放和截取以及对图形上的有关节点、单元、等值云区和等值线进行访问     

铸造CAE系统后置处理模块中的DIB绘图技术

从有限差分均匀网格系统的特殊性出发,介绍了采用DIB显示温度、流动数据的相关技术,诸如投影计算和消隐处理、加快遍历网格速度算法、实时动画和DIB的显示等.     

装配整体式混凝土建筑灌浆料充盈度的超声检测

介绍了适用于装配整体式混凝土构件的浆锚施工节点,以及水平黏结缝中灌浆料充盈度的超声波检测方法。该方法不仅具有无损检测的技术特点,而且检测部位以及检测比例可以根据实际需要任意选取。采用高频、小直径辐射端面的换能器是该检测方法的关键,在研究中开发的超声波同心圆等距检测方法是在传统超声波检测技术上的创新。依据声速、波幅等声学参量检测灌浆料充盈度的判别原则,通过相同位置检测数据的比对分析,能有效地检测出装配整体式混凝土建筑灌浆施工中存在的缺陷。     

二维装配图消隐方法的研究

介绍一种在ＡｕｔｏＣＡＤ环境下对任意复杂装配图进行消隐的方法，重点介绍了实现本方法时所采用的轮廓跟踪、圆弧离散以及对任意多边形的三角剖分等关键算法。     

涡流无损评价的理论与实验方法

本文通过两个重要实例：１任意形状的线圈产生的涡流场分布的计算和磁场测定；２金属管壁中缺陷的再现，介绍了涡流无损评价技术中的正向问题和逆向问题以及一些有关的理论和实验方法。     

链轨节锻造过程的有限元分析

本文介绍刚一粘塑性有限元法的基本理论,进一步完善曲线边界条件的处理、网格再划分等若干具体技术问题。这些具体技术适用于任意形状模具锻造过程的有限元分析。编制了两维通用有限元模拟系统。该系统可以方便地用来分析任意两维锻造问题(轴对称和平面变形问题)。并用该系统分析了推土机链轨节的锻造过程,指出了改进现行工艺的途径和方法。     

金属凝固数值模拟可视化中OpenGL的应用研究

金属凝固数值模拟可视化需实现铸件／铸型实体网格的透视、平行投影图和剖面图等图像的绘制。以OpenGL图形库为基础，应用对编程工具的环境设置，图形在视图的中心显示，剖切面网格的选择显示，快速显示列表的设计等相关技术，可实现网格绘制、实体显示、实体旋转、动态剖切等功能。正确应用OpenGL技术能高质量、快速地绘制出铸件／铸型实体网格的图形和图像。     

基于遗传算法的板坯连铸凝固模型表面喷雾冷却优化研究

目的对连续铸造过程中凝固模型表面喷雾冷却进行优化,实现表面温度的最优冷却。方法分析板坯的连铸工艺过程,推导板坯连铸的凝固模型,获得热传递方程式,对冷却过程的边界条件进行约束。对凝固模型进行仿真验证,与基准温度变化曲线进行比较。结合具体实例确定冷却过程中需要优化的目标对象,采取遗传算法搜索最优解,对相关参数进行仿真。结果和优化前相比,优化后板坯凝固过程中单位时间内温度变化波动较小,水流量密度最大值约为35 L/(m~2·s)。结论优化后的板坯连铸过程中单位时间内喷雾冷却温度变化均匀,喷水量较少,能避免板坯连铸凝固模型表面裂纹的产生,提高产品的质量,效果较好。     

方坯连铸二次冷却计算机仿真通用软件的开发

连铸二冷计算机仿真是预测和分析工艺参数对浇注过程的影响规律以及优化连铸操作工艺参数的重要手段。根据方坯连铸机的结构特点,基于沿拉坯方向上移动的有限薄片层思想,建立方坯连铸凝固传热数学模型,应用面向对象的编程语言Visual Basic 6.0开发了方坯连铸二次冷却计算机仿真通用软件。该软件集连铸过程仿真计算、迭代反算二冷水量、水量公式回归、数据输入输出处理和图形处理于一体,使用方便,功能全面,在二冷技术研究、连铸生产和工程设计中具有应用前景。     

基于Matlab的板坯连铸凝固传热过程及热损失研究

基于Matlab数值计算,对板坯连铸凝固传热问题进行研究,得到随板坯厚度及其与结晶器弯月面距离变化的板坯温度场分布,通过拟合得到板坯凝固点末端位置与二冷总供水流量、过热温度和拉坯速度的关系式,分析二冷区水量分配比对结晶器和二冷区内单位长度板坯热损失率和板坯表面温度梯度的影响。结果表明：板坯温度随冷却阶段的不同其温度变化趋势显著不同;随着过热温度和拉坯速度的增大、二冷总供水流量的减小,板坯凝固点末端位置增大;拉坯速度对板坯凝固点末端位置的影响最为显著,其次是二冷总供水流量,过热温度对其影响较小。通过适当调整二冷区内水量分配比可实现降低板坯表面温度梯度和较少热损失率的折衷,从而在提高板坯质量的同时也提高其蓄能,以实现板坯连铸过程的节能。所得结果能对板坯连铸凝固过程的参数设计和动态运行提供依据和理论指导。     

MATHEMATICAL MODEL FOR HEAT TRANSFER IN SOLIDIFICATION OF CONTINUOUSLY CAST SLABS

本文介绍了连续铸锭凝固传热数学模型。从热平衡观点出发,导出了考虑小单元体内部和相邻小单元体之间热平衡的差分方程。并应用于连铸板坯结晶器凝固过程的模拟计算。讨论了操作工艺条件(如拉速、浇注温度、钢液流动、结晶器长度等)对结晶器内钢液凝固过程的影响。     

基于铸造CAE的风电轮毂的铸造工艺设计

在对1.5MW风电轮毂铸件的结构和要求进行分析的基础上,应用铸造模拟软件Magmasoft进行了凝固模拟分析,根据铸件的热节和缩松预测结果设计冷铁位置和冒口位置以及浇注系统,并进行流动模拟,优化工艺方案.经生产验证,铸件内部无缩松,与模拟结果一致,完全满足客户要求.     

运用均衡凝固理论解决英国铸件的缩孔问题

用实例给出运用均衡凝固理论,特别是薄、宽、短矩型冒口颈解决英国铸造厂球墨铸铁件的缩孔问题.表明均衡凝固理论作为工艺设计的理论和方法对生产高品质铸件有普遍意义.对计算机凝固模拟进行了讨论.计算机凝固模拟软件可以帮助设计人员改进工艺设计,提高铸件品质.但是认为购置和应用了计算机凝固模拟软件就能产生立竿见影的效果是对计算机凝固模拟软件的误解.在未来很长时期内,计算机凝固模拟作为一个有力的工具,仍然需要有实际铸造工艺设计经验的专家使用才能发挥其作用与潜力,才能达到预期效果.计算机凝固模拟软件与铸造工艺设计的专家系统软件和人工智能软件相结合将能够更好地解决铸造工艺设计问题.     

双辊薄带连铸凝固组织模拟微观模型的验证

以双辊薄带连续铸轧工艺凝固过程为基础,基于金属凝固的基本原理,并运用现代计算机仿真技术建立了双辊薄带连铸凝固过程的异质形核、修正的枝晶尖端生长动力学、柱状晶向等轴晶生长转变(CET)的解析模型以及基于元胞自动机(CA)的双辊薄带连续铸轧凝固组织的仿真模型,为双辊薄带连续铸轧凝固组织形成的仿真模拟奠定了基础,同时利用铝合金双辊薄带连续铸轧组织凝固过程验证了数学模拟的可行性。结果表明:可用建立的数学模型模拟预测铸轧工艺参数对双辊连续铸轧薄带凝固组织的影响。     

Heat Flow in Moulds for Castings with Rectangular Corners

Heat flow from casting to mould was analysed to determine the effect of rectangular corners on the total heat absorption by the mould. It was found that mould heat absorption can be calculated by the rule of summation of plane and corner contributions. The rule, however, cannot readily be used for predicting the solidification time of a casting as a whole unless a satisfactory estimate of the heat to be removed from the casting before solidification is possible. Nevertheless, the knowledge will find use in improving the present method of numerical simulation of solidification.     

Modeling of alloy casting solidification

Alloy casting solidification processes involve many physical phenomena such as chemistry variation, phase transformation, heat transfer, fluid flow, microstructure evolution, and mechanical stress.1 Simulation technologies are applied extensively in casting industries to understand the effects of these phenomena on the formation of defects and on the final mechanical properties of the castings. As of today, defect prediction is still one of the main purposes for casting solidification simulation. In this paper, we will first present the commonly used microstructure simulation methods, then discuss the predictions of the major defects of a casting, such as porosity, hot tearing, and macrosegregation. The modeling of casting solidification can be chained with later stages of heat treatment such that the resultant microstructure, defects, and mechanical state will be used as the initial conditions of the subsequent processes, ensuring the tracking of the component history and maintaining a high level of accuracy across metallurgical stages.