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．     

低压铸造充型过程的数值模拟技术

论述了低压铸造充型模拟的数学模型,由于低压铸造充填速度较慢、充型平稳,因此充型计算采用层流模型。采用SOLA-VOF算法对模型进行求解,其中SOLA法用于求解流体的速度场和压力场,VOF法用于处理自由表面。采用UG软件进行铸件三维造型,采用ProCAST软件进行网格划分,对叶轮的充型过程进行了模拟,并通过对叶轮的浇注试验,验证了低压铸造充型的数学模型及算法在保证模拟精度、提高计算效率上的有效性。     

低压铸造流场温度场耦合计算的研究

目的　对低压铸造流场与温度场进行耦合计算的研究,使温度场的计算更加符合客观实际.方法根据低压充型过程的特点,利用计算机模拟技术对其进行模拟.结果　对低压铸造流场与温度场耦合进行了模拟,并且对模拟结果进行分析和总结.结论　耦合模拟结果符合实际情况,模拟方法正确合理.     

低压铸造流场温度场耦合计算的研究

目的 对低压铸造流场与温度场进行耦合计算的研究，使温度场的计算更加符合客观实际，方法 根据低压充型过程的特点，利用计算机模拟技术对其进行模拟。结果 对低压铸造流场与温度场耦合进行了模拟，并且对模拟结果进行分析和总结。结论 耦合模拟结果符合实际情况，模拟方法正确合理。     

铸造充型紊流流场数值模拟研究

目的　对铸造充型过程紊流流场进行数值模拟计算 .方法　建立铸造充型过程紊流流场的 k-ε数学模型 ,结合实际情况对各种边界条件进行适当处理 .结果　模拟结果同实际情况比较吻合 .结论　 k-ε模型能较好地实现对铸造充型过程的紊流流场数值模拟 ,从而为铸造工艺的优化提供实用依据     

铸造充型紊流流场数值模拟研究

目的 对铸造充型过程紊流流场进行数值模拟计算。方法 建立铸造充型过程紊流流场的κ-ε数学模型，结合实际情况对各种边界条件进行适当处理。结果 模拟结果同实际情况比较吻合。结论 κ-ε模型能较好地实现对铸造充型过程的紊流流场数值模拟，从而为铸造工艺的优化提供实用依据。     

数据可视化在流场数值模拟中的应用研究

针对铸造软件流场数值模拟中存在的问题，利用双线程结构将流场数值模拟与数据可视化分开，实现数值模拟与数据可视化的同步、开发了流场数值模拟可视化组件，该组件也可用于铸件凝固过程数值模拟，数据可视化技术在流场数值模拟中的应用有效地提高了流场数值模拟过程的透明度和实时交互性。     

数据可视化在流场数值模拟中的应用研究

针对铸造软件流场数值模拟中存在的问题,利用双线程结构将流场数值模拟与数据可视化分开,实现数值模拟与数据可视化的同步.开发了流场数值模拟可视化组件,该组件也可用于铸件凝固过程数值模拟.数据可视化技术在流场数值模拟中的应用有效地提高了流场数值模拟过程的透明度和实时交互性.     

模糊控制在低压铸造液面加压控制系统中的应用

目的解决低压铸造过程的不确定性、时变性，改进传统的控制对动态的加压系统有时难以获得满意的控制效果的不足．方法对模糊控制在低压铸造液面加压控制系统中的可行性进行理论分析，将模糊控制方法应用于低压铸造系统中，结合模糊控制策略设计了由PLC、平板电脑、组合阀组成的低压铸造控制系统．结果与以往的控制效果相比较，整个系统工作具有稳定、可靠、跟踪精度高、快速的特点，模糊控制的各项控制指标效果都优于PID控制．结论模型的建立是合理的，可以解决低压铸造中动态时变系统难以建立精确数学模型的难题，经实际验证，模糊控制的各项指标都优于PLD的控制指标．     

气动元件阀体低压铸造充型过程的数值模拟

以铝合金气动元件阀体铸件为研究对象,采用金属型低压铸造方法,对其低压铸造充型工艺进行研究。采用Procast数值模拟软件模拟不同的低压铸造充型工艺参数,对获得的模拟计算结果进行分析,根据计算获得的铸件充型过程和缺陷预测来优化工艺,调整充型工艺参数,最终获得合格的计算模拟结果。结果表明,在充型压力为0.01MPa、充型时间为2s、保压压力0.09MPa、浇注温度680℃、铸型预热250℃的条件下,铸件的缩孔缺陷最少,能够获得最为优良的铸件。     

挤压铸造计算机数值模拟

铸造过程计算机数值模拟是学科发展的前沿,随着挤压铸造技术的发展,其计算机数值模拟在国内外被广泛应用,介绍了挤压铸造数值模拟的研究进展、充型凝固过程的数学模型的建立以及挤压铸造的计算机数值模拟的发展方向。     

图形化低压电网线损计算与负荷优化配置软件开发

提出并研究了一种以Microsoft Visio2003图形软件为平台,利用VBA进行二次开发的图形化电力系统低压电网线损计算与负荷优化配置软件编制的新技术和新的实现方法.为解决低压电网负荷三相平衡优化配置问题,研究了负荷配置组合优化问题的数学模型.开发实践表明,Visio的二次开发技术为图形化低压电网计算软件的开发提供了新的有效途径.     

铝合金壳体低压铸造工艺优化研究

采用有限元数值模拟方法,模拟铝合金壳体件的低压铸造充型和凝固过程,预测出铸件内部缺陷并提出改进工艺。研究结果表明,在砂芯位置2处嵌冷铁可消除凝固缺陷,这对该零件的低压铸造生产提供了理论指导和试验前提。     

7055铝合金半连续铸造过程区域水冷工艺数值模拟

建立了7055铝合金半连续铸造过程的数学模型,采用了有限元模拟软件Procast对铸造过程进行模拟,模拟过程还采用了Procast模拟连铸的MILE算法.通过在结晶器下方设置区域冷却装置刮水板,使半连续铸造的二次冷却水在挡水板位置被阻挡和分流,实现区域冷却效果,保证铸造过程中刮水板下方铸坯自然空冷,铸锭利用自身余温＂低温回火＂,有效降低了铸造内应力,抑制了铸坯开裂.仿真了刮水板不同位置的温度场与应力场的变化情况,模拟结果显示,适当减小区域冷却范围,可有效减小表面裂纹和中心裂纹产生的倾向性.     

应用PHOENICS软件对建筑群风环境的模拟和评价

选择实用易行的计算机数值模拟方法作为本文研究风环境的切入点,详述了适合风环境湍流数学模型的选择、建立及相应的边界条件.首先应用PHOENICS软件对风绕单栋建筑时的流场进行了模拟分析,其次通过将三维CAD图转换到PHOENICS软件中的方法,在冬季北风最不利工况下,对某实际复杂建筑小区的风速场进行了模拟,实现了理论与实践的结合.结果证明采用计算流体力学的方法并借助于商业软件PHOENICS可实现对建筑小区风环境的模拟,其对建筑小区风环境的优化设计有一定的指导意义.     

应用PHOENICS软件对建筑群风环境的模拟和评价

选择实用易行的计算机数值模拟方法作为本文研究风环境的切入点，详述了适合风环境湍流数学模型的选择、建立及相应的边界条件。首先应用PHOENICS软件对风绕单栋建筑时的流场进行了模拟分析，其次通过将二维CAD图转换到PHOENICS软件中的方法，在冬季北风最不利工况下，对某实际复杂建筑小区的风速场进行了模拟，实现了理论与实践的结合。结果证明采用计算流体力学的方法并借助于商业软件PHOENICS可实现对建筑小区风环境的模拟，其对建筑小区风环境的优化设计有一定的指导意义。     

典型环形铸件凝固过程的界面换热系数分析

为了提高铸造数值模拟软件精度,考虑到外砂型和内砂芯的传热过程差异性,针对典型铝合金环形铸件设计了砂型重力铸造过程测温实验,建立了环形铸件外砂型及内砂芯的界面热流和界面换热系数的反算数学模型,利用MATLAB软件编写界面换热系数反算程序.结果表明,铸件凝固过程中铸件/内砂芯的界面换热系数始终大于铸件/外砂型的界面换热系数...     

铸造过程计算机数值模拟的国内外研究概况

铸造过程计算机数值模拟技术是当今公认材料科学的重要前沿领战．本文从铸造充型过程数值模拟、缩松缩孔的预测、应力场数值模拟、热裂的判定、微观组织模拟及凝固模拟软件的开发等六个方面简要介绍了国内外铸造过程计算机数值模拟的概况．     

柴油机缸内三维动网格和流场数值模拟程序开发

现较为成熟的CFD仿真软件均为国外所有,国内缺乏相应的知识产权。为此,本文自主研发了一套仿真程序,对内燃机缸内三维工作过程进行数值模拟。本文建立了动态层网格模型和匹配的任意边界模型,采用有限体积方法离散流场控制方程,通过SIMPLEC算法求解NS方程,基于FORTRAN语言开发了一套内燃机缸内流场仿真软件。对内燃机的缸内空气纯压缩和膨胀过程做了仿真分析,计算结果表明,缸压曲线、缸内温度曲线与应用商业软件PUMPLINX、FLUENT计算结果基本吻合,证明动网格模型和流场数值模拟方法正确,本文的程序有进一步市场应用的前景。     

铸造CAE工程数据库开发技术研究

目的　研究铸造 CAE工程数据库开发技术及其工程应用 .方法　首先确定开发铸造 CAE工程数据库的步骤 ;其次着手解决开发铸造 CAE工程数据库过程中的几项关键技术 ,即 :动态数据绑定技术 ,动态链接库技术等 ,并且讨论了处理材料变热物性参数的数学方法 ;然后进行数据库程序的编制与调试工作 ;最后与主体计算程序进行集成 .结果　开发了可集成于 CASTSoft CAE软件的数据库软件模块 CAST-Data.结论　由于有 CASTData的支持 ,使得 CASTSoft CAE软件对于各类铸造参数的管理更加科学、有效 ,进一步提高了 CASTSoft CAE软件的模拟精度及运行速度 ,进而提高了 CASTSoft CAE软件的实用性