型砂热物性的测定方法

回顾和评价了已报道过的型砂热物性测试方法，列出了已得到的型砂热物性的重要结果并提出了自己的看法。     

型砂热物性测试装置的研究及应用

根据浇注法测试型砂热物性值的原理，设计制造了适宜于浇注法测试型砂热物性值的装置。该装置热电偶定位准确，易于实现一维传热，使用方便可靠。是测定少热物性较为理想的测试装置。     

界面换热系数和型砂热物性参数对凝固过程影响程度的比较

用反算得到的界面换热系数对砂型铸锭的温度场进行了模拟计算。结果表明,对砂型铸锭来说,界面换热系数对铸件温度场的影响很小。然后优化了型砂的热物性参数,用这些参数对砂型铸锭的温度场进行了计算,并与实测温度场进行了对比,发现优化后的型砂热物性参数显著提高了温度场的模拟精度。最后,通过对反算前后砂型铸锭界面换热系数,以及型砂热物性参数修正前后对砂型铸锭温度场模拟平均差的对比,说明同时采用反算后的界面换热系数和修正后的型砂热物性参数,可获得模拟精度最高的温度场,其中热物性参数的影响最为明显。     

连续热冲压中热物性参数的研究

以U形件热冲压为例,通过数值模拟、正交试验和函数拟合研究了连续热冲压中模具温度的变化规律以及模具导热率、工件与模具间接触换热系数和冷却水对流换热系数对模具温度的影响。结果表明:连续热冲压U形件时,模具温度在波动中上升,达到热平衡时,波动幅度不再变化。模具温度越低,对工件淬火越有利。增大模具导热率与冷却水的对流换热系数可以降低模具温度;增大工件与模具间接触换热系数,模具温度上升,U形件冷速呈抛物线变化,通过计算可以确定接触换热系数的合理取值范围。     

铸造热物性参数数据库系统的开发与研究

以层次数据模型为基础,采用树形数据结构和面向对象（ＯＯＰ）技术研究开发了铸造热物性参数数据系统ＴｈｅｒＤｂａｓｅｆｏｒＷｉｎｄｏｗｓ。另外,本文还介绍了有关数据库系统实现的主要原理及算法。     

热物性参数反求技术在消失模铸造球铁件中的应用

通过对消失模铸造阶梯件凝固过程的实时测温,获得铸件的凝固曲线。利用反求原理,基于华铸CAE,对球铁合金铸件进行正交模拟试验,得到铸件模拟降温曲线。选取铸件模拟温度曲线和实际测得的铸件测温曲线的相似度最高的模拟曲线,确定该合金的热物性参数。结果显示,在温度范围为800~1 300℃之间,反求之后的铸件温度曲线与实际温度曲线的相似度较高,误差小于5%。分别利用反求前、后的热物性参数去模拟铸件缺陷并且进行对比分析,反求之后的模拟结果更加符合实际情况,并且通过铸件切片试验得以验证。     

大型铸钢件热物性参数确定及在凝固模拟中的应用

为确定大型铸钢件砂型热物性参数,对17.5t铸钢试件进行了测温实验;将确定后的热物性参数应用于300t快锻机下横梁铸件凝固过程的模拟。结果表明,400℃时,砂型导热系数最小;温度大于600℃时,砂型比热随温度升高而增大的速度减小。优化设计下横梁铸件冷铁及补贴有利于补缩,可防止缩孔缩松。     

铸造CAE热物性参数库的设计与开发

本文介绍了有关数据库设计及访问的原理和方法,以关系数据库模型为基础,采用OOP技术设计开发了铸造CAE热物性参数库CastDBase,并分析了热物性参数与温度密切相关的特性.     

ZG30Cr06A热物性参数的测定及在铸造CAE中的应用

应用射线吸收、激光脉冲等方法测定了新型合金ZG30Cr06A的热物性参数,并应用MAGMAsofl和ABAQUS等X2AE软件对该材质柱窝零件铸造工艺进行了优化设计以及应力分布分析.CAE模拟分析结果与生产实际吻合.     

型砂热物性测试装置的研究及应用

根据浇注法测试型砂热物性值的原理，设计制造了适宜于浇注法测试型砂热物性值的装置。该装置热电偶定位准确，易于实现一维传热，使用方便可靠。是测定型砂热物性较为理想的测试装置。     

凝固模拟所用砂型热物性参数的测定和研究

采用反算法对砂型的热物性参数进行实验研究，并用自制的实验测温装置对工厂实际生产的硅砂的热物性参数进行测量，测量值得到模拟结果的验证；为本厂生产汽车后制动鼓铸件进行数值模拟，提供了实用和可靠的热物性参数。     

砂型铸造用型砂热物性参数的研究

利用数值模拟和试验的方法,研究了铸造生产用型砂的热物性参数。结果表明:型砂与铸件间距离对浇注后型砂温度变化影响明显;型砂导热系数随温度升高呈现"V"形变化趋势,即当型砂温度低于400℃时,型砂导热系数下降,温度高于400℃后,导热系数增加;而型砂的比热则呈现随温度升高而升高的趋势,但温度低于600℃时,比热明显增加,当温度高于600℃时,比热增加缓慢。     

基于冷却曲线特征与粒子群算法的铸造热物性参数寻优

针对铸造过程材料热物性参数求解方法适用参数种类少、人工经验依赖度高的问题,根据铸造冷却曲线特征与粒子群优化算法,建立了基于冷却曲线间差异的适应度函数。提出了基于种群搜索状态与粒子适应度排序的惯性权重调整策略,并结合冷却曲线特征适应度的粒子群速度迭代策略,建立了一种铸造过程材料热物性参数寻优方法,并以25G材料为例进行了实际验证。结果表明,试验方法可达到与人工反求法相同的精度,且所需计算次数少、人工经验依赖度低。     

热物性对球铁件温度场数值模拟精度的影响

采用正交计算的方法研究了热物性 对球铁件凝固过程温度数值模拟精度的影响，得到了热物性值对数值模拟精度影响的主次顺序，并通过合理选到热物性值显著提高，数值模拟分析的精度。     

大块非晶合金的热物性及冷却过程的数值模拟

对大块非晶合金Zr4 1Ti14 Ni10 Cu12 .5Be2 2 .5(摩尔分数 )的比热容和导热系数进行了测量 ,发现在 15～ 35 0℃范围内 ,其比热容和导热系数随温度的增高而增大 ,二者的变化范围分别为 0 .386～ 0 .485kJ/ (kg·℃ )和 4.80～ 7.74W/ (m·℃ )。在深过冷区域的比热容和导热系数分别是 0 .5 9kJ/ (kg·℃ )和 9.5 5W / (m·℃ )。在对此合金的比热容和导热的系数测量和分析的基础上 ,利用这些参数对其冷却过程进行了数值模拟 ,并用楔形试样进行了验证。利用数值模拟可以预测Zr4 1Ti14 Ni10 Cu12 .5Be2 2 .5合金在水冷铜模铸造过程中的冷却速度 ,并依此判定是否能够获得非晶态铸件。     

热物性值对铸钢件温度场数值模拟计算精度的影响

本文研究了铸件和铸型的热物性值对铸钢件凝固过程温度场数值模拟精度的影响,指出铸型的热物性值较铸件的热物性值对模拟计算精度的影响更大。计算时,必须正确掌握不同铸造工艺条件下确切的热物性值。     

U75V钢轨轧制模拟物性参数的测定及研究

对U75V钢轨钢变形模拟所需物性参数进行了测定及研究。利用热模拟试验机研究了不同的温度、应变速率、应变下的变形抗力,确定了U75V钢变形抗力的数学模型。经过理论计算与试验数据的对比,发现误差较小。采用顶杆法测量了U75V钢轨钢的各个温度区间内的平均热膨胀系数;采用非稳态法测量了U75V钢的热扩散率和热导率,利用待测样品与参考样品比较的方法测量了比热容;利用动态测量方法—敲击共振法测量了U75V钢的杨氏模量、剪切模量和泊松比。这些物性参数可以为工艺计算和数值模拟提供重要参考。     

凝固模拟热物性参数数据库系统的研究与开发

针对凝固模拟中热物性参数数据量大、种类多,数据查找困难、更新不便的问题,研究开发了一套热物性参数数据库系统.系统包括参数录入、数据更新、数据查询和液固相线温度计算模块,实现了对参数数据的集中有效管理.     

铸造过程温度场的数值模拟

结合材料变温过程材料热物性参数的变化,利用ANSYS软件对几何外形复杂的铸件在铸造过程中的温度场进行了模拟,得到了铸件温度随时间的分布关系.模拟结果较真实地反映了铸造系统温度的变化过程,且运算速度较快,从而可预测缩孔、缩松等缺陷出现的可能性及位置,为优化铸造工艺方案提供科学指导.