铝合金铸件凝固过程热应力数值模拟

通过铝硅合金准固态力学行为和流变性能的测试，获得了该合金铸件凝固过程应力应变本构方程。并在此基础上开发了考虑材料高温力学性能，分析三维轴对称铸件凝固过程热粘弹塑性问题的热应力模拟程序，对带热节铝硅合金铸伯的计算表明，计算结果与实验吻合较好。     

基于ANSYS的ZTA/Fe复合材料凝固过程温度场的数值模拟

基于ANSYS软件对ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料铸造过程的温度场进行了数值模拟,获取了复合材料在凝固过程中不同时刻的温度场,预测了由于温度的变化所产生的缩孔缺陷,并进行了实验验证。模拟结果与实验结果比较吻合,适用于复合材料铸造工艺的优化,并为模拟铸造过程中的热应力计算提供温度条件。     

钢锭凝固过程温度场数值模拟

本研究采用大型商业软件MSC.Marc建立了38t钢锭凝固传热数学模型,模型中的钢热物性参数是通过钢凝固过程微观偏析模型预测钢锭凝固过程相的变化规律,并根据钢锭凝固过程钢热物性参数与相组成之间的关系式来确定.随后采用红外测温试验验证了钢锭凝固传热数学模型,并模拟了钢锭凝固过程温度场变化规律以及不同浇注温度和冒口保温条件对钢锭凝固过程的影响.结果表明:钢锭凝固过程由钢锭底部向冒口逐渐凝固,随着钢锭冒口发热剂的加入,钢锭凝固末期,最后凝固区域逐渐从无发热剂情况时位于钢锭本体向冒口区域移动.38t钢锭4125V2钢可采用向浇注后冒口加入200 mm厚发热剂增强钢锭凝固末期钢液补缩能力,脱模时间为浇注后12.5 h.     

铸锭凝固过程温度场的数值模拟

为改善钢锭头部保温性能,利用有限元分析软件ANSYS对模铸低合金钢凝固过程的温度场进行了数值模拟。重点讨论了绝热板热导率、发热板生热率对钢锭头部保温性能的影响。结果表明,绝热板热导率符合保温材料的性能指标;将发热板生热率调整为不低于5.185×107 W/m3时能满足钢锭头部保温要求。     

铸件凝固过程温度场的数值模拟

本文在讨论不稳定热交换过程机理的基础上，给出了热传导微分方程及其有限元解，从而建立了铸件凝固过程温度场的数学模型，并对相关问题进行讨论。最后通过缩孔和缩松缺陷的预测对数值模拟的结果进行了例证。     

内燃机铸件凝固过程温度场数值模拟

介绍了采用凝固数值模拟技术对柴油发动机缸体铸件进行的凝固过程温度场数值模拟.结果表明,数值模拟计算结果与实际生产情况基本一致.对于企业如何利用计算机凝固模拟技术来改进和优化铸造工艺,提高铸件产品质量,缩短新产品试制周期,降低生产成本,提高企业经济效益,具有一定的现实意义和理论指导意义.     

Cu-Fe合金凝固过程的温度场数值模拟

基于有限体积法,利用MATLAB软件对非稳态热传导微分方程进行数值求解,模拟了圆柱形铜模铸造下Cu-30%Fe合金铸件内的温度场分布及冷却速度。结果表明:对于不同尺寸的圆柱形铸件,随着圆柱直径的增大,铸件内部的温度梯度增大,同时冷却速度和固相率增长变小。当铸件直径为10 mm时,铸件内最大(下边缘点处)的冷却速率达到103℃/s数量级,而当铸件直径大于10 mm时,铸件内最大冷却速度为102℃/s数量级,随着铸件温度的降低,其内部的热量不断释放,冷却速度也逐渐减小。     

大型铸件凝固过程的温度场数值模拟

以有限元软件ANSYS为计算平台,建立了某机床电机座大型铸件的三维有限元模型.通过对机床铸件铸造凝固过程进行三维瞬态温度场数值模拟,得出了铸造凝固过程中温度场的变化规律.模拟结果与实际情况吻合很好.     

离心铸造凝固过程的流场和温度场数值模拟

离心铸造高速钢轧辊的质量和性能取决于离心铸造过程金属液流的流动和温度变化规律.本文建立了高速钢复合轧辊卧式离心铸造在凝固过程中金属液传热和流动的三维耦合模型,采用大型CFD软件FLUENT求解得到重力和离心力作用下的温度场、流场分布,并讨论了金属液自由液面呈偏心分布的原因.分析结果对离心铸造过程中流场的认识和工艺优化设计具有参考意义.     

连铸坯凝固过程中温度场数值模拟

利用Marc/Mentat软件采用二维有限元方法,分析了连铸过程中板坯的凝固过程;计算出了板坯表面与中心的温度分布、坯壳厚度、液芯长度等.     

摩托车减震筒凝固过程温度场数值模拟

应用有限元软件ANSYS对摩托车减震筒凝固过程温度场进行数值模拟,并采用日本 YODAC-8型温度巡检仪对温度场进行实测验证,结果表明此模拟方法简单可行,适应性强,精度高.     

锻造用钢锭凝固过程温度场数值模拟

采用三维瞬态传热有限元方法,对13 t锻造钢锭和钢锭模在凝固过程中的温度场分布进行了数值计算及分析,探讨了钢锭内部凝固速度变化和钢锭模在凝固过程中的温度分布规律。分析结果表明,钢锭本体距离底部60%-70%的部位纵向凝固速度受横向凝固速度的影响而大大加速;凝固开始阶段,钢锭模内壁温升速度远大于模外壁,随后外壁温升速度迅速增大,随着钢锭凝固的进行,壁内外温差逐渐减小。本模拟可为优化钢锭模设计、提高钢锭质量提供依据。     

球铁磨球凝固过程温度场的数值模拟

针对120mm球墨铸铁磨球的金属型铸造工艺,采用有限差分的方法,利用自主开发的模拟软件对磨球的凝固过程进行了温度场的数值模拟,预测了铸件在铸造中可能产生的缺陷位置,并对磨球内部产生缩孔的原因进行了分析。通过增加砂套,缩短内浇道,减小直浇道尺寸等对浇注系统进行了修改和优化,并对优化后的浇注系统进行了温度场的数值模拟。结果表明,优化后的浇注系统实现了顺序凝固,缩孔缺陷从磨球内部转移到了直浇道内,模拟结果与实际浇注结果相符合。     

钢锭凝固过程中温度场和流场的数值模拟研究

运用商业软件Procast对25 t钢锭凝固过程的流场和温度场进行了数值模拟。钢锭凝固过程的温度分布云图和冷却曲线显示了钢锭凝固过程的一般规律,为预测缩孔、缩松情况提供了参考依据。分析冷却速率曲线和钢液流动情况可知,考虑钢液流动对传热的影响十分重要。     

中空侧壁保温定向凝固过程温度场数值模拟

为了优化宽厚板钢锭的生产工艺,以铸造模拟软件ProCAST为平台进行不同中空间距侧壁保温下钢锭温度场数值模拟,研究中空间距对45 t大型钢锭定向凝固过程的影响。模拟结果表明,中空侧壁对钢锭定向凝固具有明显的保温作用,抑制了侧壁传热;当中空厚度为4 mm时保温效果最好,延长了全凝时间,从而提高了宽厚板钢锭的质量。     

凝固过程微熔池温度场数值模拟及分析

采用数值模拟软件对微米和毫米尺度微熔池凝固过程中的温度场进行了模拟,探究了微熔池凝固过程中温度场和固相的变化规律,并对比了20μm和20 mm熔池凝固过程中温度场和固相变化的异同.结果表明,20μm、30μm和40μm熔池的温度降低到固相线温度用时分别为7.2 ms、11.1 ms和14.3 ms,平均速率分别为241...     

摩托车减震筒铸造凝固过程温度场数值模拟

应用有限元软件ANSYS对摩托车减震筒凝固过程温度场进行数值模拟,并采用日本YODAC-8型温度巡检仪对温度场进行实测验证,结果表明此模拟方法简单可行、适应性强、精度高。     

基于FDM/FEM联合的铸件凝固过程热应力数值模拟的研究

为了模拟铸件凝固过程的热应力场，开发了基于华铸CAE（FDM）和ANSYS（FEM）联合的铸件凝固过程热应力场数值模拟集成系统，并计算了应力框试件的应力和位移。应力框的变形模拟与公认结果符合较好，实现了FDM／FEM联合进行铸件凝固过程的热应力数值模拟，为进一步模拟分析热应力和进行热裂预测奠定了一定的基础。     

铸铝件凝固过程三维瞬态温度场的数值模拟

采用有限元数值算法，针对一具体铝合金砂型铸造工艺，充分考虑材料和边界条件等参数的非线性特征，使用等价比热容法处理结晶潜热，对凝固过程进行了三维瞬态温度场的数值模拟。通过铸造测温实验，得到了不同位置的测温曲线，且每个位置的测温曲线与相应的计算温度曲线基本吻合，从而证明数值模拟的精度和有效性；对于各测温点的计算温度与测量温度的偏差情况，从测温误差和有限元模型两方面进行分析，提出降低热电偶测温误差和提高数值模拟精度的具体措施。     

无冒口钢锭凝固过程温度场数值模拟及应用

本文介绍了以数值模拟为工具开发的用于无冒口钢锭凝固过程温度场计算及缩孔、疏松预测的应用软件 ,利用实际生产的无冒口钢锭及所制锻件的质量情况证明了软件的可靠性 ,分析了部分工艺参数对无冒口钢锭内部质量的影响 ,提出了最佳工艺方案。