冒口发热效果对钢锭内部质量的影响

采用铸造模拟分析软件对不同发热剂加入量下的12 t钢锭进行了计算机模拟分析,并预测了钢锭的缩孔缺陷的分布。计算结果发现,随着发热剂量的增加,凝固末期熔池高温区域逐渐向冒口区域移动,并最终从钢锭本体处完全移动到冒口部位,能够很好地补缩钢锭本体部位的凝固收缩。将模拟结果与试验结果进行了对比,两者吻合良好。这充分说明,通过在冒口部位添加适量的发热剂可有效消除钢锭本体部位的缩孔缺陷进而提高钢锭质量和材料利用率。     

铸造模拟软件JSCAST在挤压铸造中的应用

以汽车空调器壳体尺寸为依据,建立铸件三维实体模型,结合实际生产工艺,运用JSCAST软件对铸件成形过程进行计算机模拟.结果表明,铸件充填良好,无气孔缺陷发生,但在进口的端部到壳体的连接处因厚度差较大,易于产生缩孔(缩松)缺陷,这与实际生产情况相符.针对缺陷,提出移动浇道位置,使之尽量靠近缺陷部位,以强化浇道补缩效果;同时通过缩短型芯长度等措施优化零件结构,有效地避免了上述部位缩孔缺陷的发生,实现了利用计算机数值模拟来改进工艺方案,达到提高产品质量、获得优质挤压铸件的目的.     

铸钢件数值模拟前处理技术探讨

针对铸钢框架生产过程中可能出现的缺陷,建立了计算模型并进行网格剖分,设定了材料的热物性参数、界面换热系数及边界条件,并根据实际生产工艺进行计算机模拟。结果表明:在铸件内部形成缩孔缺陷部位与实际浇注中缺陷部位相吻合,说明模拟计算前处理设置合理,为后续的工艺优化模拟计算打下良好的基础。     

用计算机模拟研究离心铸造大型缸套的凝固过程及收缩缺陷

本文针对离心铸造船用大型缸套的凝固过程和常见的宏观收缩缺陷及其防止措施用计算机模拟的方法进行了研究。结果表明,用计算机模拟离心铸造缸套的整个凝固过程及伴生的收缩缺陷是一种实际可行的方法。计算结果与实测结果基本吻合。通过计算得到的各种结果可以揭示现行工艺条件下凝固过程的动态情况及收缩缺陷可能产生的部位,同时可预测改变工艺条件后凝固过程及缺陷产生的倾向。     

球墨铸铁管消失模铸造的数值模拟

为提高新兴铸管有限公司桃江公司球墨铸铁管的质量,对其消失模铸造过程进行计算机数值模拟,包括:充型过程模拟及分析,凝固过程模拟及分析,缩孔、缩松的预测等.通过模拟找出了缺陷易产生部位,结果与实际生产情况相符合,采取针对性的工艺措施,有效地消除了缺陷.     

铸造模拟技术应用实例

计算机模拟技术的应用,为铸造工艺设计提供了一种新的工具。通过流场、温度场的计算,使用判据功能可以找出铸造缺陷部位,采取相应措施优化工艺,能缩短试制周期、提高产品质量、降低成本。     

压铸镁合金摩托车轮毂缺陷分析及工艺改进措施

对压铸镁合金摩托车轮毂内部缺陷进行了实验观察,并用计算机模拟方法分析了轮毂工艺过程及缺陷形成。研究表明:轮毂的工艺缺陷主要为缩孔、缩松以及凝固过程中收缩导致的裂纹缺陷,主要分布在轮辋、辐条交汇的热节部位。提出了工艺改进措施和缺陷防止方法,经数值模拟和实际生产验证,改进后的工艺完全解决了轮毂缺陷问题。     

铝合金框体挤压件折叠缺陷改进方案的研究

框体属于体积分配不均、内部结构复杂且截面积不对称的零件。在挤压的过程中,毛坯材料和模具结构导致材料出现上翻折叠缺陷,影响零件的性能。通过有限元模拟,对某铝合金框体零件在挤压成形过程中坯料上翻折叠的缺陷进行了分析,并提出了合理的解决方案即改进预成形毛坯形状。通过计算机模拟验证了此方案的有效性及可行性,最终制定了合理的挤压成形工艺方案。     

摩托车钳体挤压铸造技术

根据摩托车钳体零件的结构特点,以侧注方式设计了挤压铸造模具;又以侧注模具为研究对象,对铸件的充型与凝固过程进行计算机模拟。结果表明,给定的工艺参数能使合金液平稳充填,无卷气现象。但在凝固模拟过程中发现,在制件的两侧安装部位因厚大未能实现顺序凝固,有缩孔缩松缺陷产生。最后通过在厚大部位增加型芯的方法消除了铸造缺陷,为生产出性能优良的零件提供了依据。     

基于DYNAFORM的内高压成形中预成形工艺改进

对复杂形状空心构件内高压成形工艺进行了数字模拟研究。采用有限元模拟,对矩形截面空心零件弯曲部位在内高压成形过程中产生起皱、破裂等缺陷进行了分析;针对矩形截面空心件弯曲部位,提出采用椭圆截面充液预成形的方法,控制起皱、破裂缺陷的产生,成形质量较理想。并通过试验进行了验证,采用较低压力可以改善内高压成形过程中材料的分布、提高材料的成形极限、控制缺陷产生并提高产品质量。     

A defect shape reconstruction algorithm for pulsed thermography

An algorithm for the defect shape reconstruction from pulsed thermography data was developed. The aim was to reconstruct the defect shape in a test sample with known thermal properties. The algorithm consists of a defect shape correction unit and a simulation unit. The defect shape correction unit is designed to extract the defect shape roughly and refine it sequentially while the simulation unit models the heat conduction process in the inspected sample. The developed iterative algorithm is able to reconstruct 2D as well as 3D defect shapes. The algorithm was tested using experimental data obtained on a plate-shaped steel sample with a wall thickness profile. Robust defect shape reconstruction results were demonstrated.     

涡流检测缺陷定量评估的研究

在涡流检测中实现缺陷定量评估具有重要意义。通常涡流检测是利用线圈阻抗变化来实现缺陷检测,分析受缺陷扰动的磁场量B的分布变化,比传统的涡流检测方法更有利于实现缺陷定量评估。利用有限元方法,对有裂纹的金属平板的空间磁场进行了数值仿真。仿真结果证实可通过分析磁场量B的变化来实现缺陷定量评估,并得到了缺陷的长度、深度与平板表面的磁场分量之间的量值关系。对平板裂纹的定量评估提供了理论上的依据。     

小径管周向裂纹脉冲涡流检测仿真和试验研究

针对小径管周向裂纹缺陷,通过有限元仿真及试验,研究了利用磁导体环形激励脉冲涡流检测技术检测小径管周向裂纹缺陷的问题。仿真给出了管道在有缺陷和无缺陷状态下磁场分布、涡流分布以及接收线圈的电压值。从仿真结果可以观察出,周向裂纹端头处的磁场分布以及涡流分布会发生明显变化,产生沿管壁法向的磁场,检测线圈位于裂纹端头处正上方时检测灵敏度最高。实际检测结果与仿真结果一致,表明磁导体环形激励轴向涡流对小径管周向缺陷具有显著的检测效果。     

铜合金T形件压铸成型的研究

针对目前某企业中T形件的生产效率低、成品率低的现状,用压铸工艺代替先机械加工再焊接成形的工艺进行生产。先运用UG软件对T形件进行几何造型;再应用PROCAST铸造模拟软件,对T形件的压铸充型过程进行模拟。通过对模拟结果的分析,预测了T形压铸件中缺陷的产生位置,分析了这些缺陷的形成原因;进而在生产中改进工艺参数,并通过实际生产,对仿真结果进行了进一步的验证。     

空心件镦扁镦挤过程数值模拟

运用Deform软件对空心扁法兰件镦扁镦挤过程中的缺陷进行数值模拟。根据模拟结果，改进了工艺方案，优化了模具结构。生产实践验证，这一改进能有效克服缺陷。     

摆辗圆盘件中心变薄的预测及防止办法的有限元分析

本文采用三维刚塑性有限元法对圆盘件的摆动辗压过程进行了数值模拟,针对具体算例进行了圆盘件摆辗中心变薄缺陷的预测,并且对所提出的缺陷防止办法进行了数值模拟,结果说明,采用有限元方法进行圆盘件摆动辗压工艺缺陷预报是可行的,所提出的工艺优化方案改善了工件的受力条件,避免了工件中心变薄的发生。     

单晶铜纳米加工过程中热效应及缺陷结构的原子尺度模拟(英文)

基于建立的新型三维仿真模型,采用分子动力学方法模拟单晶铜(100)表面纳米加工过程,研究材料的去除机理和纳米加工过程中系统的温度分布与演化规律。仿真结果表明:系统的温度分布呈同心型,切屑温度最高,并且在金刚石刀具中存在较大的温度梯度。采用中心对称参数法区分工件中材料缺陷结构的形成与扩展。位错和点缺陷是纳米加工过程中工件内部的主要缺陷结构。工件中的残余缺陷结构对于工件材料的物理属性和已加工表面质量具有重要影响。位错的成核与扩展、缺陷结构的类型均与纳米加工过程中系统的温度有关。加工区域温度升高有利于位错从工件表面释放,使工件内部位错结构进一步分解为点缺陷。采用相对高的加工速度时,工件中残留缺陷结构较少,有利于获得高质量的加工表面。     

Effects of stray AC on corrosion of 3-layer polyethylene coated X70 pipeline steel and cathodic delamination of coating with defects in 3.5 wt-% NaCl solution

In this work, the effects of stray alternating current (AC) on the corrosion of coated X70 pipeline steel and the delamination of 3-layer polyethylene (3PE) coatings with defects were investigated using COMSOL Multiphysics simulation, electrochemical impedance spectroscopy and three-dimensional (3D) digital microscope techniques. The results showed that under the same level of AC interference, pits with deeper maximum pit depth were observed at the smaller defect areas than those at larger defect areas. It was consistent with the simulation results that a greater corrosion current density was accompanied on samples with smaller defects. According to 3D digital images, the larger delamination of 3PE coatings was found on samples with smaller defects. With the increase of current density, the impedance of samples with small defects decreased, while that of samples with large defects increased. Additionally, with the same defect size, the maximum pit depth became deeper and the corrosion was more severe.     

带头印缺陷机理分析及攻关措施

针对某企业生产中带头印缺陷频发的问题,对带头印缺陷的产生机理进行了研究。结果表明:带钢厚度、卷筒刚度、卷取张力、上卷温度对带头印缺陷有较大影响,并通过Abaqus有限元仿真分析得到进一步验证。根据机理研究及仿真分析,开展一系列攻关试验,带头印平均长度由前期88.7m降至34.7m。     

全纤维曲轴锻件曲柄臂平衡块安装面形状数值模拟

采用弯曲镦锻法锻造中高速柴油机曲轴时,曲轴锻件曲柄臂安装面极易出现塌角缺陷。针对平衡块安装面为平面类型的曲柄臂,以16V240曲轴为研究对象,设计了4种平衡块安装面形状的曲柄臂锻件,并采用有限元法模拟了16V240曲轴锻件4种方案的RR法镦锻成形过程。从镦锻过程金属坯料的流动速度和速度矢量方向两个方面讨论了4种平衡块安装面形状对曲柄臂锻件成形质量的影响,模拟结果表明,设计为收敛形状的平衡块安装面在锻造过程中能有效避免塌角缺陷。根据方案4的模拟结果优化设计了模具并进行了曲轴单拐的挤压实验,实验结果与数值模拟结果基本一致。