大型铸钢件凝固数值模拟的传热学方法

在充分考虑材料变物性的基础上,用控制体的热量衡算法得到计算凝固温度场的隐式差分模型。对气隙传热等条件做适当处理后,模拟了大型铸钢件的强制冷却凝固过程。找出了温度分布和凝固状况参数变化的规律;给出工艺参数关联图。     

熔铸莫来石凝固过程数值模拟

利用数值方法建立了模拟三维温度场的数学模型，对具体的熔铸莫来石凝固过程进行了模拟计算和实际测定。表明所建立模型和运算程序适用于该类融体的熔铸过程模拟，为在微机上实现对各种熔铸材料凝固过程的模拟奠定基础。     

凝固显微组织数值模拟研究新进展

介绍了确定论模型和概率论模型在显微组织模拟方面的最新研究进展,分析了各种模拟方法的特点和不足,提出了凝固组织模拟研究的发展方向--多尺度计算、三维模拟和采用实验手段确定形核模型.     

凝固过程微观组织数值模拟研究进展

介绍目前几种主要的微观组织模拟方法、确定性方法、随机性方法和相场法及其主要建模思想和优缺点.分析了各方法在凝固过程微观组织模拟方面的国内外研究进展和现状.研究结果表明,多种模型相结合与宏观场模拟相耦合是今后凝固微观组织数值模拟的发展趋势.     

基于数值模拟技术的铸钢节点可靠度研究

对比了蒙特卡罗法和响应面法的各自特点,并针对重庆江北机场铸钢节点的可靠性分析问题,选取响应面法开展相关的研究.对重庆江北机场铸钢节点中的三肢边节点和三肢中节点选取一定的输入和输出变量,通过参数化建模,拟合出铸钢节点的响应面方程.在响应面上进行蒙特卡罗模拟,最后根据PDS后处理的输出结果对铸钢节点的可靠性进行分析和评估.     

对铸件凝固过程数值模拟中异步计算的改进

在铸件凝固过程数值模拟中，采用虚拟的界面换热系数来代替原界面换热系数，并以此协调不同单元用不同的时间步长进行计算所带来的不协调性和误差。并且，计算速度较快，精度较高。     

铸件凝固过程的微观组织数值模拟研究进展

对目前国内外铸件凝固过程微观组织数值模拟的研究进行了回顾.重点介绍了铸件凝固组织模拟的3类方法确定性方法、随机性方法、相场方法.评述了当前使用的数学模型的特点及局限性.总结了微观组织数值模拟研究的现状及其发展趋势.     

铝硅合金凝固组织的数值模拟

通过热焓法处理结晶潜热的二维不稳定热传导方程模拟凝固温度场，利用Scheil模型模拟质量浓度场，提出了枝晶尖端生长动力学修改模型，在温度场模拟与质量浓度场模拟基础上模拟了凝固过程中铝硅合金的组织在计算机上实现了组织形成过程的可视化，模拟结果与实验结果进行比较，两者基本吻合。     

铸件凝固过程温度场数值模拟研究进展

作者概述了国内外铸件凝固过程中温度场数值模拟进展，介绍了傅立叶方程及其相应初始条件、边界条件、潜热处理以及多种计算方法，提出了凝固过程温度场模拟需解决的问题和发展趋势。     

镁合金汽车方向盘压铸成型工艺的数值模拟

在对镁合金汽车方向盘压铸件进行工艺分析的基础上,利用流体动力学软件Flow-3D对所设计的浇铸系统进行充型、缺陷和温度场分布的数值模拟,并根据模拟结果分析了各方案的优缺点,确定出该产品较合理的压铸工艺方案.结果表明:金属液从镁合金汽车方向盘的法兰外成端三条内浇道注入,并设溢流槽和排气槽是较佳的工艺方案.     

低压铸造充型过程流场计算数值模拟

目的　研究低压铸造充型过程流场数值模拟的理论与方法． 方法　根据流体力学和低压铸造特点, 建立低压铸造条件下的控制方程、求解方法、初始条件、边界条件． 结果　利用建立的数学模型开发了流场模拟软件, 并应用于一试验件． 结论　所建立的数学模型及开发的软件证明是正确的．     

衬板铸件消失模充型过程的数值模拟

运用ProCast软件进行数值模拟,考察了衬板实型铸造的充型特点,得到了衬板铸件充型过程速度和温度场的变化情况,并对衬板铸件进行了缺陷的预测与分析。确保了铸件质量,缩短试制周期,降低生产成本。     

板坯连铸结晶器夹杂物运动行为的数值模拟和优化

采用数值模拟的方法,基于速度边界层理论和力的平衡原理,建立描述夹杂物在结晶器内运动的数学模型。以梅钢板坯连铸结晶器断面220mm×900mm、拉速1.2～1.8m/min等条件为研究对象。研究水口倾角、水口插入深度、拉坯速度对结晶器内钢液夹杂物行为的影响。得出有利于生产的设计数据。     

台车凝固过程的数值模拟和工艺优化

针对具体台车铸件进行了凝固过程温度场的数值模拟，简述了计算过程的原理方法，根据模拟结果，对原铸件的生产工艺进行了优化，并按优化后的工艺过程组织实际生产，获得了较为满意的结果。     

3-D Finite-Element Numerical Simulation of Centrifugal Induction Electrosalg Casting Solidification Process

A 3-D finite-element numerical simulation model of temperature field for CIESC casting solidification process was developed with the aid of ANSYS software and a series ofcorresponding experiments were made. The results showed that the good agreement was obtained between the numerical simulation and the experiments. Based on the numerical simulation results, the characteristics of tem- perature distribution in the castings during CIESC solidification process were analyzed and summarized. According to the G/R1/2 method and numerical simulation results, there is no any shrinkage defect in the CIESE casting and structure of casting is fine and compact.     

钢纤维混凝土的数值模拟技术研究

在对钢纤维混凝土非线性材料模式研究的基础上，采用增量法，结合试验数据和有关理论，建立钢纤维混凝土的数值本构关系．在钢纤维混凝土单元开裂处理中，引入应力释放因子和剪力传递因子．以钢纤维混凝土二桩承台为算例．借助ANSYS分析了在荷载作用下的裂缝开展，分析结果和试验结果比较．符合较好。     

电磁铸造实验和数值模拟

通过实验室小型电磁铸造铝及其合金的冷、热态的实验和数值模拟并经工业装置的验证,研究了电磁结晶器内的磁场分布,液体金属柱成型特性.电磁结晶器及屏蔽罩结构的优化,铸造过程中金属液的温度场与流场并进行数值模拟.研究表明:为了稳定进行铸造,液柱的成型特性(液柱高度、形状和稳定性)必须达到一定要求.为了保证电磁铸造时金属液顺利成型,选择适当的功率,确保合适的磁场强度形成一定的推力是必要的.温度场的研究可以看出电磁铸造具有一系列特点,如强烈水冷、电磁搅拌、感应加热,使得电磁铸造中的凝固过程大大不同于普通的直接铸造法的凝固过程.流动场的分析说明,电磁铸造条件下应控制搅拌强度,以便获得良好的铸坯内部组织.     

镍基合金精铸叶片充型及凝固过程的数值模拟

在动量方程、连续性方程、体积函数方程和能量守恒方程基础上，用ＳＯＬＡ—ＶＯＦ方法编制了铸件三维充型过程流体流动与传热的耦合模拟计算程序，实现了镍基合金叶片充型过程的温度场模拟，利用 ＸＵＥ判据和 Ｎｉｙａｍａ判据对镍基合金叶片凝固过程中缩松、缩孔出现的位置进行判断．结果表明：利用本文开发的程序能够准确模拟叶片充型及凝固过程，并能准确预测出缩松、缩孔在铸件中出现的位置，对实际生产有一定的指导意义．