铸件凝固过程应力场数值模拟技术

分析了应力场用的数理模拟和数值方法，指出了存在的问题，明确了今后的研究重点。     

基于FDM/FEM耦合的铸造热应力分析

使用华铸CAE铸造模拟软件模拟铸造过程的温度场,通过自主开发的温度转换模块,将华铸CAE计算的温度场结果转换为有限元温度载荷,并加载到ANSYS的有限元模型中,进行铸造热应力分析.使用ANSYS中的接触单元处理铸件与铸型之间力的相互作用,对典型应力框试件进行了热应力分析,并与自由收缩模型的计算结果进行了对比.结果表明,采用接触单元法的计算结果更为准确.     

基于FDM/FEM的挤压铸造收缩缺陷数值模拟

建立了模拟挤压铸造凝固过程中收缩缺陷形成的有限差分/有限元计算模型,该模型包括了凝固过程中的潜热释放和体积收缩效应.在温度场模拟中采用了交替隐式算法,在应力场模拟中采用了热粘弹塑性本构模型.为验证模型的正确性,对A356铝合金挤压铸造凝固过程进行了模拟计算,模拟结果与实验结果一致.     

铸造过程应力场数值模拟集成化技术的研究

作者采用ＦＤＭ／ＦＥＭ集成的方法，开发了实用化铸造过程三维温度场、应力场数值模拟分析系统。该系统可模拟分析铸件从浇注到冷却至室温的三维动态应力。作者利用此系统模拟分析了三维应力框铸件的应力及形变过程，取得了比较满意的结果     

铸件热应力及热裂的数值模拟研究

铸件在铸造凝固过程中热应力场及热裂的数值模拟在实际的生产实践中起着十分重要的作用。本文综合国内外对铸造凝固过程中热应力及热裂数值模拟研究的现状，结合中北大学铸造工程研究中心的实际情况，指出了今后的研究方向和重点：建立适合铸造过程应力场数值模拟的模型，采用有限元软件ANSYS实现铸件热应力场的模拟分析，并计算残余应力。     

一种新的基于FDM/FEM挤压铸造收缩缺陷计算模型

根据挤压铸造的凝固特点,采用高阶导热偏微分方程有限差分计算模型(FDM格式)进行温度场数值模拟,使用动态孤立多熔池判定法确定熔池位置,采用FEM进行熔池中心位置压力计算。若熔池中心位置的压力已经降至0,封闭在硬壳内的液态金属将在没有压力作用的情况下凝固,并按照重力补缩方式进行补缩。采用孤立熔池等效液面下降法来预测收缩缺陷的形成,模拟结果与实验结果基本吻合。     

基于有限差分法的铸件凝固过程热应力场数值模拟的研究

基于有限差分法（FDM）对铸件凝固过程执应力场进行了三维数值模拟研究，开发了基于微机和Windows平台的通用FDM／FDM铸件热应力场数值模拟原型系统。并采用典型应力框试件和实际铸件对所开发的系统进行了验证同叶进行了涤注试验。并测量了试件的残余应力。结果表明该系统可以用来模拟铸件残余应力的形成和预测热裂产生的倾向。对铸造应力应变分析与传热分析使用同一FD离散模型，避免了采用不同模型进行热—力耦合分析时的结点匹配问题，减小由此产生的单元温度载荷传递误差；同时使得流动场、温度场、应力场数值模拟统一于差分格式下。     

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。     

铸件凝固过程中热应力场及热裂的数值模拟研究分析

简述了铸件凝固过程数值模拟的研究现状 ,重点介绍了铸件凝固过程中热应力场及热裂数值模拟研究的方法和发展趋势 ;指出了基于流变学模型的热应力场和热裂数值模拟是今后的热点研究方向之一。     

一种新的基于FDM/FEM挤压铸造温度场计算模型

构建了一种新的挤压铸造过程中基于FDM/FEM的温度场计算模型,从而实现将FDM网格直接转化为FEM网格,之后建立了AM50A镁合金压力变化和熔化温度变化的关系曲线,修正熔化温度值的大小,修正其他与温度有关的热物性参数,通过建立温度与热物性参数关系数据库,为解决大型复杂铸件FEM网格剖分困难的问题提供了一种参考.为了验证模型的正确性,选用AM50A镁合金进行挤压铸造实验,实际测量结果与模拟结果基本一致.     

铸造热应力场数值模拟研究的最新进展

时至今日,铸造充型、凝固过程数值模拟已经进入了工程实用化阶段,铸造过程计算机模拟仿真的研究,重点正在由宏转向微观,同时热应力场分析及是宏观模拟的研究热点和难点之一,本文重点介绍了热应力场数值模拟采用的数学模型,数值方法及最新进展,并展望了今后的发展趋势。     

铝合金铸件凝固过程效应力数值模拟

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件的计算表明，计算结果与实验结果吻合较好。     

大型轧钢机机架凝固过程温度场应力场模拟分析

采用FDM/FEM集成分析系统,对152 t轧钢机机架凝固过程中的温度场和应力场进行了模拟计算;根据温度场计算显示了机架凝固过程中补缩通道变化情况。机架应力场模拟包括铸件凝固、冷却及落砂后冷却整个过程。以凝固过程中准固相区的等效应力与强度的比值分布规律为依据,对该铸件的热裂倾向性进行了预测,给出了危险区的位置。还给出了机架的残余应力和变形。模拟结果与实际生产情况较为吻合。     

铸造过程中的应力场数值模拟

铸造过程中的应力数值模拟在生产中有重要的作用，同时也是一个难点。本文介绍了铸造过程中的应力场数值模拟的一些基本问题，并指出了今后应力场数值模拟研究的重点与发展方向。     

缸体铸件在不同落砂条件下热应力场的模拟

利用有限差分有限元集成分析方法，对某厂柴油机缸体铸件在3种不同温度开箱落砂条件下的铸造过程温度场、应力场进行计算机数值模拟，得到其冷却变形情况及残余应力分布，并评价3种工艺方案。结果表明落砂温度越低，铸件的变形越小，但对铸件的残余应力影响不大，不过对铸件凝固过程中应力值的变化趋势影响较大，落砂温度越低，铸件落砂时的应力值也越大。