数值模拟优化DISA薄壁铸铁管铸造工艺参数（英文）

采用MAGMASOFT软件,对迪砂线(DISA)生产条件下、不同设计参数玛钢管件的充型和凝固进行了数值模拟计算,并通过热判据对疏松缺陷进行了判定。基于数值模拟结果,讨论了浇道设计比率和冒口位置对疏松的影响规律。结果表明,直浇道截面尺寸对充型顺序影响显著,可通过锥形直浇道设计和多个截面的内浇道合理匹配来解决流量不平衡问题。同时,在热节处设置冒口用于铸件的补缩。通过优化设计浇注系统和冒口系统最终消除了铸件的缩松缺陷。     

数值模拟方法在挤压工艺参数优化中的应用

以出口速度场相对标准速度场偏差(RSDV),平均挤压力P和最大von Mises等效应力σmax作为优化设计目标函数,通过正交设计试验方法和数值模拟手段,对一款双T形截面型材的挤压工艺参数进行优化设计,探讨了一种挤压行业工艺和模具尺寸标准化的方法,并且通过实验验证,证明了经过优化后的工艺合理,实验结果与数值模拟分析结果相吻合。分析发现,在保证模具强度和模具寿命的前提下,提高挤压的速度和模具工作带的高度,能够提高型材挤出的稳定性。     

带轮铸造工艺设计及数值模拟

介绍了灰铸铁皮带轮的铸造工艺设计,铸件质量约23.89kg,材料牌号为HT200.运用ProCAST软件对皮带轮凝固过程进行了数值模拟,分析了该工艺产生缺陷的部位和原因,提出了后处理方法.     

铸钢偏心轮铸造工艺数值模拟及工艺优化

利用三维绘图软件Pro／Engineer生成铸件的实体模型,用华铸CAE软件对铸钢偏心轮进行凝固过程的数值模拟。通过数值模拟,优化了铸造工艺方案,消除了缩孔、缩松缺陷。     

筒形件旋压数值模拟及工艺参数优化

本文采用ANSYS／LS—DYNA显式块单元,映射网格划分实体模型,同时也使用了一些有效的加载和处理边界条件的方法,从实际出发建立力学模型对筒形件强力旋压进行弹塑性有限元模拟,分析不同旋轮结构参数对旋压过程中应力应变的影响,对实际生产中优化工艺参数,提高产品质量提供了有力的依据。     

转向节成形工艺参数数值模拟研究

采用有限元法对小霸王轻型卡车转向节终锻成形过程进行研究,利用Pro/E对转向节及其模具进行三维建模,运用Deform进行闭模终锻分析,通过改变模具型腔杆部与墩头过渡圆弧半径及耳部拔模斜度参数的大小,对比不同参数对终锻过程中锻压力变化规律和应变、温度分布规律的影响,优化出了合理的模具参数:杆部与墩头过渡圆弧半径为5 mm左右,耳部拔模斜度为5o左右.     

采煤机截割参数优化数值模拟研究

利用数值模拟软件对采煤机滚筒截割煤壁进行分析,通过对不同截齿截割受力情况分析,确定受力较大的截齿后,通过matlab软件进行优化,优化后平均截线距调整为30 mm,螺旋升角调整为19.8°,平均截距调整为249 mm,经过对优化后的截齿进行受力分析发现截齿受力的平均值分布有了明显的改善,优化后截齿受力均值为914 N,较优化前受力均值整体降低了15%左右,优化较为成功。     

铝合金活塞铸造工艺数值模拟研究

针对铝合金活塞铸造成型过程中存在缩松、缩孔、晶粒尺寸不均匀等缺陷问题,利用Procast专业铸造有限元分析软件,进行了ZL108铝合金活塞铸造工艺的数值模拟研究,利用正交试验法考察了浇注温度、浇注速度、模具温度3个工艺参数,对数值模拟结果进行了晶粒尺寸、缩松缩孔分布、充型率等几个方面的综合评分.研究结果表明:最优的工艺参数组合为700℃的浇注温度、0.3 kg/s的浇注速度和150℃的模具温度.ZL108铝合金活塞铸造工艺数值模拟研究结果为壁厚不均匀的重要复杂零件铸造成型提供了理论指导,节省零件工艺优化设计的成本和时间.     

铁型覆砂铸造工艺凝固模拟及应用

研究了三维有限元法在铸件凝固模拟中不稳定导热问题的数值解析方法及相关处理技术,研究了铁型覆砂铸造工艺的传热机理,开发了适用于铁型覆砂铸造工艺的铸件凝固分析系统,并给出了该系统的应用实例,该系统的应用,将有助于铁型覆砂铸造工艺从经验走向科学。     

瑞风商务车托架拉延成形数值模拟及工艺参数优化

基于逆向工程建立瑞风商务车托架零件的几何模型,并基于Dynaform软件平台对不同工艺参数下该零件的拉延成形过程进行数值模拟。在此基础上,以压边力、拉延筋高度和拉延筋圆角半径作为设计变量,以零件不发生破裂为优化目标,以有限元数值模拟结果作为虚拟样本,建立目标函数的人工神经网络预测模型;将人工神经网络预测模型作为优化算法的知识源,采用遗传算法对压边力、拉深筋几何参数等工艺参数进行了优化设计。试验结果表明,数值模拟、神经网络预测和工艺优化是可靠的,从而可为制定金属板料最佳的冲压成形工艺提供一条先进、合理的途径。     

热、气、固耦合流动数值模拟在管式膨胀系统中的研究

应用相似理论和合理的相似比,得出6400ks／h高温管式膨胀设备的结构模型。采用“小滑移”模型,并利用ANSYS／FLOTRAN CFD对其进行了数值模拟,得出整个三维模型流场的温度、速度及气固两相的分布,与2400ks／h高温管式膨胀设备实测值吻合较好。     

高温管式膨胀系统的计算机模拟

对2400kg／h高温管式膨胀系统,采用“小滑移”模型,并利用ANSYS／FLOTRAN CFD进行了数值模拟,得出整个模型流场的温度、速度及气固两相的分布,与实测值吻合较好。结果表明,提出的“分离考虑法”很好地解决了含水率和温度对烟丝混合气体变物性参数的交叉影响,得到的烟丝混合气体物性参数是正确的,可用于大输送量高温管式膨胀系统的计算机数值模拟。     

激光拼焊板成形过程数值模拟技术现状及趋势

由于焊缝性能与母材存在较大的差异以及焊缝自身形状的特点,激光拼焊板在成形过程中的数值模拟分析可以采用不同的建模方法。介绍了国内外对激光拼焊板数值模拟采用的不同建模方法,比较了不同焊缝模型对计算结果的影响,并利用ABAQUS／Explicit动力显示积分模块分别采用忽略焊缝以及考虑焊缝采用壳单元时的建模方法对U形件的弯曲成形过程进行了数值仿真,结果显示焊缝模型对模拟结果影响较大,采用忽略焊缝的建模方法得到的焊缝移动量较小。     

结构系统广义可靠性及其数值仿真

建立了结构系统广义可靠性分析模型。根据随机变量可能同时具有随机性和模糊性的特点，分别提出了模糊强度一随机应力、随机强度一模糊应力和模糊强度一模糊应力情况下的模糊可靠性分析方法。同时，建立了结构系统为独立单元部件串联或并联组成的模糊可靠性分析模型。考虑到不同模糊随机变量组合下的可靠性积分一般不存在解析解的情况，提出了用仿真法计算可靠度数值解，并阐述了数值仿真的基本原理和步骤。     

伺服电机驱动连铸结晶器振动系统建模与分析

伺服电机驱动连铸结晶器按期望规律振动是一种新型的驱动方式。伺服电机驱动的连铸结晶器振动系统,可避免现有其它方式驱动连铸结晶器振动的不足,具有节能降耗、使用寿命长等优点。为了提高连铸结晶器振动速度或位移的控制精度,保证结晶器振动的平稳性和铸坯质量,建立系统较精确的数学模型是关键。因此,本文首先通过实验研究辨识得到伺服电机转速闭环模型,并推导了机械传动部分的机理模型,从而建立了伺服电机驱动的连铸结晶器振动台系统的数学模型,并给出了一种状态空间表达式;其次,对所建立的模型进行验证,通过相同输入作用下所建模型的仿真输出与实际系统的实测输出的比对,结果表明该模型能较好地反映系统的性能,从而验证了本文所建立模型的有效性;最后对建模误差进行了定量分析,结果表明：模型拟合精度可达94%以上,进一步确认了模型的准确性。所建系统的模型及其误差分析为下一步连铸结晶器位移系统跟踪控制器的设计奠定了良好基础。     

Simulation of the continuous casting process by a mathematical model

A computational three-dimensional (3D) heat transfer model has been developed and applied to calculate the temperature distribution and solid shell thickness profile of a continous cast slab in a steel plant. This developed model includes non-linear material properties of specific heat and thermal conductivity as well as phase changes during solidification. A general thermo-fluidmechanics computer program, PHOENICS, was employed to numerically solve the heat transfer equation with the associated source terms. The thermal profile and solid shell thickness calculated by mathematical model agree with those predicted by an industrial model and experimental measurements. The model could also be used to predict the optimum process parameters on casting speed, heat removal rates and associated water flow rates and roll force. These parameters could be monitored by suitable sensors and controlled through a feed back system that interfaced with the mathematical model and the sensors.     

浅析金属塑性成形数值模拟的系统缺陷

以圆柱直齿轮温挤压数值模拟为例,从两个方面分析金属塑性成形数值模拟的系统缺陷及成因,并提出解决办法,对类似的数值模拟有一定的参考价值.     

铁辊车间生产物流系统的优化与仿真

在分析铁辊车间生产物流系统现状的基础上,运用系统布置设计和系统搬运分析方法对物流系统进行了优化,并构建了优化方案的TCPN动态模型,使用Witness仿真软件对优化方案的运行过程进行了模拟.仿真结果表明,铁辊车间每班次的产量比优化之前提高10.9％,物流不再是该车间的生产瓶颈.铁辊车间还存在的问题是该车间处于较明显的生产不平衡状态,仿真结果为进一步提高铁辊车间的生产效率指明了方向.     

电磁式微流体动态混合器的动力学数值模拟

从提高电磁式聚合物膜微流体动态混合器的混合性能出发,利用结构动力学理论对聚合物膜进行数值模拟,给出了其模态及谐响应分析结果;然后将其数值模拟结果耦合在流体动力学数值模型上,利用计算流体动力学理论对微腔内液体的流动特性进行了分析,得出低阶振动模式下的R_e。对以数值模拟为依据制造的混合器进行了水与红墨水的混合试验。仿真与试验获得了相吻合的研究结果:二阶振动时R_e最大;当激振力振动频率在二阶自然频率附近时,混合液体振动最剧烈,混合最理想;振动剧烈程度是由振幅、频率共同决定的。     

运用Deform数值模拟的钢锭加热规范的制定

钢锭的加热是大锻件生产的一个重要环节,加热规范的制定长期以来只能依靠经验公式。随着有限元技术的发展,数值模拟技术越来越多地运用于生产实际。借助于有限元软件Deform-3D对八角形钢锭的加热过程进行数值模拟,获得了钢锭加热过程的温度场和应力场。结果表明:钢锭表面与心部温差将出现两次峰值;钢锭内部应力以心部轴向应力为最大,且在整个过程中会出现两次应力峰值。通过正交试验方法探讨了相变期保温温度、相变期保温时间、温度头等对加热总时间的影响规律,得到了最优的钢锭加热规范。