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.     

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.     

Al-4%Cu合金铸件凝固过程温度场的数值模拟

利用ANSYS软件对Al-4%Cu合金铸件凝固过程中的温度场进行了模拟,得到了铸件各点温度随时间变化的规律。模拟结果形象地反映了铸造过程中铸造系统温度的变化过程。进行了温度场的实际测试,结果表明:通过建立合理的模型和设置合理的边界条件,ANSYS模拟结果与实测结果符合较好。     

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。     

不锈钢焊接凝固裂纹温度场的数值模拟

进行不钢焊接凝固裂纹温度场分析与数据模拟。首先将电弧民辐射状对称并呈高斯分布的二维热流作用于工件表面,解决了电弧产热问题;其次,通过液淬法测试金属的固相分数随温度变化率,得到了凝固热放率;最皇采用增大热传导系数的方法,考虑了熔池内流体流动对整个温度场的影响。在此基础上,建立了二维焊接凝固裂纹温度场计算模型。此外,采用有限元方法计算了二维焊接凝固纹温度场,并研究了焊接规范参数及材料的热物理性能对 影     

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。     

焊接凝固裂纹温度场数值模拟的后处理系统

在已完成的焊接凝固裂纹数值模拟工作的基础上,作者设计了一个凝固裂纹数值模拟系统。文中主要介绍其中的温度场数值模拟后处理系统。该系统以ADINT软件为基础,利用Visual Basic6．0作为主要编程语言,借助数学软件MATLAB5．3及Matrix VB矩阵运算函数库建立了温度场数值模拟后处理系统,实现了温度场的三维、等高线、横截面、纵截面和循环线的显示功能。通过方便的位置和时间步设置,实现了任意位置和时刻温度场的计算结果处理和显示。     

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.     

双辊铸轧辊带温度场的数值模拟

介绍了采用有限差分法求解铸轧中铸轧辊辊套温度场及铸轧区温度场 ,其中铝熔体凝固时相变潜热的释放采用热焓法来进行处理 ,得到了铸轧区及辊套温度场分布情况 ,并结合优化方法求得了辊带界面的平均换热系数为8.14kW/(m2 ·℃ )。     

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。     

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。     

低压铸造三维温度场的冷却边界条件处理

低压铸造模具结构比较复杂，存在多处冷却系统对模具进行强制冷却。对低压铸造的多种类型的界面根据其换热的特点作了大致分类。针对每种情况，考虑了冷却介质和冷却管道的个性参数，建立了相应的计算模型，并编制计算程序对实际铸件进行了模拟计算。     

铝合金阶梯试块温度场的数值模拟

探讨了通用分析软件ANSYS在铸件凝固温度场数值模拟上的应用。选取阶梯试样作为标准试块，分别进行了数值模拟和实际浇注试验。结果表明，通过建立合理的数理模型和设置合理的边界条件，ANSYS获得的数值模拟结果和实际浇注试验基本符合。     

大型汽轮机缸体铸件凝固的数值模拟

通过对600MW汽轮机高压外缸铸件的凝固过程进行数值模拟和对该铸件自浇注起前48h的瞬态温度场的计算,分析了其工艺设计的特点与不足之处。同时对冷铁的作用范围及其局限性,以及小冷铁排布工艺的优点进行了探讨。 本文还对大型、复杂铸件数值模拟中常遇到的一些问题及其所要采取的方法等做了简明的阐述。     

大钢锭凝固过程的数值模拟研究

运用大型商业软件MARC的有限元分析法,对85 t S34MnV大型钢锭凝固过程的温度场分布进行了数值模拟计算分析,基于模拟结果进行了工业试验.模拟结果表明,钢锭的凝固趋势在轴向上由钢锭底部向钢锭顶部逐步推进,径向上由四周向中心慢慢延伸.通过对不同浇注温度下的钢锭凝固过程进行数值模拟,得出适当提高钢锭的浇注温度可以延长凝固时间,这有利于夹杂物的上浮.工业试验结果表明,提高钢锭模初始温度50℃后,冒口夹杂物总量与钢锭底部夹杂物总量的比值提高了约0.63％,验证了模拟结果.     

K4169铸件凝固温度场及晶粒组织计算机模拟

研究了在PRO/E和ANSYS软件环境下对复杂铸造系统进行联合建模的方法,采用PRO/E构建K4169高温合金壳体铸件,导入ANSYS软件构建铸造系统并对其凝固过程中的温度场进行模拟,得到铸件各点温度随时间的变化规律及其温度场的分布特征。根据铸件中各特征点的冷却曲线,采用非连续形核模型获得晶粒组织特征值,基于元胞自动机的方法实现镍基高温合金铸件关键部位凝固组织演变过程的可视化仿真。模拟结果与实测晶粒组织符合较好。     

铸轧熔池内三维流场与温度场耦合数值模拟

建立了双辊式薄带钢铸轧过程的三维流场与温度场耦合数学模型，研究了工艺参数对铸轧过程的影响。结果表明：较低的过热度可以在薄带的整个厚度方向上得到较为均匀的组织，但是过热度太低则易使金属冷凝在浇注系统中，不利于夹杂物上浮；铸轧速度在v≤vc的一定范围内可使凝固终点正好在辊缝吻合点以上2～8mm范围内。通过该模型的研究，可为控制带钢铸轧过程打下理论基础。     

压室液态金属流动耦合温度场三维数值模拟

压铸过程中,压室内液态金属卷入的气体是影响铸件质量的原因之一.针对压室压射过程,引入冲头的移动规律以及流动过程中热量传递的计算,实现并开发了压室压射过程的流场耦合温度场的数值模拟程序.采用所开发的模拟程序对压室金属流动及传热过程进行了模拟,模拟结果与FLOW-3D的计算结果以及临界速度理论作比较,两者均吻合.采用压室模拟能够优化冲头的运动规律,使卷气最小.