铝液充型过程水模拟计算机可视化技术

采用可视观察方法研究了铝液充型过程的二维流动状态,并与水模拟实验进行了对比分析,通过调整水粘度来保证水模拟过程与铝液充型过程的相似性.以PIV技术为基础,运用数字视频处理中的运动补偿技术,选用NCCF准则和三步搜索法对低压铸造浇注系统水模拟充型过程的内部二维流场进行了计算和分析;运用边缘检测及提取技术,选用Roberts边缘检测算子对低压铸造浇注系统水模拟充型过程的二维表面流场进行了计算和分析,实现了水模拟过程的量化分析.     

充型过程的数值模拟技术

铸造充型过程的数值模拟技术是铸造领域的前沿技术。本文对充型过程数值模拟的发展过程、数学模型、计算方法以及自由表面的处理进行了介绍，并指出了当前研究中存在的问题。     

铸件充型过程算法研究

建立了铸件充型过程的数学模型，探讨了充型过程常用的计算方法SOLA-VOF方法。采用SO-LA方法求解速度场和压力场，并利用改进的VOF方法处理三维自由表面，包括自由表面的确定、自由表面的移动．进行了充填过程的模拟计算，验证了所采用的计算方法的可靠性。     

铝液充型过程水模拟技术的研究

以相似理论为理论基础，采用计算机可视化技术，分别进行了铝液、水、0．215％聚丙烯酰胺水溶液的充型可视化试验，拍摄、记录了试验过程。试验结果表明：以水作为模拟介质，从宏观上反映铝液的流动状态是可行的；但在水模拟流场的计算中，要想用水模拟流场客观真实的反映铝液的流场，使其具有更好的相似性，要适当地调整水的黏度，会使计算结果更可靠。     

铸造充型过程流场计算机模拟技术述评

简要叙述了铸造充型过程计算机模拟的发展过程和主要计算方法，重点阐述了充型过程流场的模拟和以动量方程为基础的动量平衡法的几种计算方法，并评述了它们各自的特点，推荐了计算结果的几种验证方法，指出了当前铸造充型过程计算机模拟中存在的问题。     

防锈铝的充液拉深

根据模具几何特征，通过建立流体力学模型描述液体对板料单元的动态影响，结合有限元数值模拟技术对塑性差、难成形材料防锈铝LF6的充液拉深进行数值模拟，并进行实验研究，得到了防锈铝充液拉深合理工艺参数。结果表明，充液拉深流体压力作用与板料成形相结合进行数值模拟分析的方法是正确的，采用充液拉深工艺可以有效提高塑性差、难成形材料LF6的成形极限，拉深比可达到2．4。     

压铸中计算机模拟浇口设置对金属液充型过程的影响

采用数值计算技术，对不同浇口设置下的充型过程进行了计算机模拟。通过定义内浇口侧边界条件，可以模拟直浇口，扇形浇口及多浇口等构造下板类及套类型腔内的金属液流动过程，内浇口可以布置在型腔侧壁上的任意位置，程序操作简单，只需按照屏幕提示输入必要的数据，每个计算循环后，都可方便地将模拟结果进行动态图形显示或打印，对部分计算结果进行了水力充型试验验证，取得良好一致性。     

消失模铸造铝液充型速度研究

研究了各工艺因素对消失模铸造铝液在型腔中平均流速的影响,结果表明,保温涂料及一定的涂层厚度有利于提高铝液的充型速度。浇注温度越高,直浇道空心面积率越大,铝液充型速度越快,模样厚度越大,铝液充型速度越慢。一定的直浇道长度及直浇道面积有利于提高铝液的充型速度。施加负压会使铝液的充型速度大大提高。     

钛合金离心精密铸造充型过程计算机模拟

建立了离心力场下铸造充型流动的数学模型 ,在自行研制的三维铸件充型 /凝固模拟软件 (CASM 3DforWin dows)基础上 ,研制开发了相应的离心力场铸造充型的计算机模拟软件。对钛合金薄壁铸件在重力场下及不同离心精密铸造工艺条件下的充型过程进行了实例模拟计算。计算结果表明 :在离心力场下金属液的薄壁充型能力比重力浇注强得多 ,而“拐头反充”式离心浇注方式是一种合理的离心力场下的铸造工艺方案     

发泡模具射料充填过程的数值模拟

本文利用商业流体分析软件对多种情况下发泡模具的射料充填过程进行了数值模拟,物理模拟利用数码摄像机记录下射料充填的全过程,数值模拟结果与物理模拟结果对比表明,模拟的结果与实际情况基本上是一致的.     

薄壁件反重力铸造中的充填流体形态

通过水力模拟实验，采用快速摄影和录像记录，对薄壁件反重力充型过程进行了实验研究，提供了板类铸件反重力充型的充填流体形态信息，深化了对各类反重力铸造方法的认识，为正确分析铸件凝固组织和铸造缺陷提供了帮助。最后，从流体力学射流理论的角度，讨论了么重力充型过程中充填形态的形成原因和影响因素。     

充型散热对缩孔缩松缺陷预测的影响

充型过程所伴随的热量传播交换与散失,导致铸件凝固过程初始温度场分布的不均匀性,进而影响缩孔缩松缺陷的形成。为了更加准确地预测缩孔缩松的位置与大小,凝固模拟应建立在充型过程传热计算的基础上。用实例说明充型散热对缩孔缩松缺陷的影响。     

1060／3003铝合金搅拌摩擦焊焊接接头材料流动规律研究

搅拌摩擦焊中，材料的流动状态对焊件性能有很大影响。对5mm厚的1060／3003铝合金板材进行了搅拌摩擦焊连接。通过对1060／3003铝合金焊件焊核区腐蚀，研究了焊核区金属的流动形态。分析了不同工艺参数下垂直截面和水平截面的金属流动形态。结果表明：工参数对搅拌摩擦焊焊核区金属的流动形态有很大影响。通过使用较高的工具旋转速度和合适的焊接速度可以获得稳定、质量良好的搅拌摩擦焊接头。     

热流道注射模中充模力的计算

就热流道注射模具 ,根据塑件形状不同 ,分析了熔体在等温流动和非等温流动时 ,流经不同位置时的压力损失。推导出了计算充模压力的数学模型。     

石膏型渗流法制备的开孔泡沫铝的压缩行为研究

本文采用可溶石膏型预制块,通过加压渗流的方法制备了泡沫纯铝、泡沫ZL101合金和泡沫ZL102合金,并通过准静态压缩实验研究了3种不同基体材料的泡沫铝的压缩行为及吸能性能.结果表明:通过石膏型渗流法制备的开孔泡沫铝合金的孔隙率可以达到85％～93.5％;泡沫铝基体材料的力学性能对泡沫铝压缩力学性能有重要影响;泡沫ZL1...     

铝合金金属型加压充型能力的试验研究

铝合金的液态充型能力是决定铝合金铸件力学性能、成形完整性和表面质量的关键因素.本研究采用自主设计的阿基米德螺旋线试验模具,对液态铝合金熔体在金属型中加压充型能力进行了试验研究.结果表明:液态铝合金充型能力随着充型压力和浇注温度的增大而增大,随着充型速度的增大而降低;在对充型能力的各个影响因素中,充型压力是最显著因素,浇注温度和充型速度次之,充型压力和充型速度的交互作用对充型能力的影响较小;充型压力对液态铝合金熔体充型能力的影响规律可以用线性增函数来描述.     

注射模充模过程CAE技术I理论与算法

在分析充模流动机理基础上 ,从粘性流体力学的质量、动量和能量方程出发 ,针对塑料注射成型特点 ,经过量纲分析和引入合理而必要的假设 ,建立了描述塑料注射成型充模流动过程的数学模型 ,重点讨论了注射模充填阶段数值分析的方法。     

YL112铝合金压铸充型凝固过程的数值模拟

简要介绍充型凝固过程数值模拟的实际意义，分析了充型凝固过程数值模拟的特点，利用建立的数学模型对YL112铝合金压铸件进行了模拟。通过对模拟结果的分析，预测了铸件在充型凝固过程中可能形成的缺陷，基本上与实际相符，并对现行的工艺方案提出了一些改进措施。