基于ANSYS软件二次开发的铸造充型和凝固耦合过程数值模拟研究

对于ANSYS软件的通用性和缺乏专业针对性的特点。采用ANSYS提供的二次开发工具开发了中文界面的铸造充型和凝固耦合过程数值模拟系统,实现了模块界面简洁和易操作性的预期功能,并证实了以ANSYS为平台开发专业模块的可行性。     

镍基合金精铸叶片充型及凝固过程的数值模拟

在动量方程、连续性方程、体积函数方程和能量守恒方程基础上，用ＳＯＬＡ—ＶＯＦ方法编制了铸件三维充型过程流体流动与传热的耦合模拟计算程序，实现了镍基合金叶片充型过程的温度场模拟，利用 ＸＵＥ判据和 Ｎｉｙａｍａ判据对镍基合金叶片凝固过程中缩松、缩孔出现的位置进行判断．结果表明：利用本文开发的程序能够准确模拟叶片充型及凝固过程，并能准确预测出缩松、缩孔在铸件中出现的位置，对实际生产有一定的指导意义．     

低压铸造充型过程流场计算数值模拟

目的 研究低压铸造充型过程流场数值模拟的理论与方法。方法 根据流体力学和低压铸造特点,建立低压铸造条件下的控制方程,求解方法、初始条件、边界条件。结果 利用建立的数学模型开发了流场模拟软件,并应用于一试验件。结论 所建立的数学模型及开发的软件证明是正确的。     

铸造充型过程数值模拟的研究进展及应用

铸造过程的计算机数值模拟是当前公认的材料科学领域重要的研究课题,而充型过程的模拟是其中的难点之一.本文回顾了充型过程数值模拟技术的发展历程,综述了充型过程数值模拟技术的最新进展.简要介绍了目前国内外模拟软件的发展情况.针对"Z-CAST"系统阐述了数值模拟软件在铸造生产中的应用.     

铸造充型过程数值模拟的研究进展及应用

铸造过程的计算机数值模拟是当前公认的材料科学领域重要的研究课题,而充型过程的模拟是其中的难点之一.本文回顾了充型过程数值模拟技术的发展历程,综述了充型过程数值模拟技术的最新进展.简要介绍了目前国内外模拟软件的发展情况.针对“Z-CAST”系统阐述了数值模拟软件在铸造生产中的应用.     

铸造充型紊流流场数值模拟研究

目的 对铸造充型过程紊流流场进行数值模拟计算。方法 建立铸造充型过程紊流流场的κ-ε数学模型，结合实际情况对各种边界条件进行适当处理。结果 模拟结果同实际情况比较吻合。结论 κ-ε模型能较好地实现对铸造充型过程的紊流流场数值模拟，从而为铸造工艺的优化提供实用依据。     

铸件充型过程的数值模拟技术

本文概括地叙述了近年来国内外学者在铸件充型过程的计算机数值模拟方面所做的工作，并且讨论了一些铸造充型时液态金属流动模型的几个重要方面及处理方法。最后还指出了当前工作中存在的问题。     

台车凝固过程的数值模拟和工艺优化

针对具体台车铸件进行了凝固过程温度场的数值模拟，简述了计算过程的原理方法，根据模拟结果，对原铸件的生产工艺进行了优化，并按优化后的工艺过程组织实际生产，获得了较为满意的结果。     

半固态合金触变铸造成形充型过程数值模拟的初步研究

根据触变铸造固态合金的流变特性,将半固态合金在触变铸造充型过程的流动简化为均相等温层流流动,并在此基础上建立了连续方程,动量方程和守恒标量方程,开发了适用于半固态合金触变铸造充型过程的数值模拟系统,充型过程的计算机数值模拟,主要是确定充填过程中半固态合金的自由表面形貌的变化。     

低压铸造充型过程的数值模拟技术

论述了低压铸造充型模拟的数学模型,由于低压铸造充填速度较慢、充型平稳,因此充型计算采用层流模型。采用SOLA-VOF算法对模型进行求解,其中SOLA法用于求解流体的速度场和压力场,VOF法用于处理自由表面。采用UG软件进行铸件三维造型,采用ProCAST软件进行网格划分,对叶轮的充型过程进行了模拟,并通过对叶轮的浇注试验,验证了低压铸造充型的数学模型及算法在保证模拟精度、提高计算效率上的有效性。     

铸造充型过程流场模拟及实验验证

自由表面的确定是铸造充型过程流场模拟的主要因难之一，没有明确的自由表面形状和位置，就不能施加边界条件，更无从谈起对流量的计算。本文首先提出了一种三维自由表面处理技术。另外，由于铁水的浇注工艺难以严格控制，且热电偶存在滞后现象，所以用铁水进行充型过程的实验验证难度较大。针对这种情况，作者采用顶注、底注及侧注三种不同形式的浇注系统重复进行了大量水力学实验验证，模拟结果与实验结果吻合较好。最后，对实际生     

镁合金压铸件充型过程的数值模拟技术研究

针对镁合金的压铸工艺特点和充型过程的不透明性，采用Pro／ENGINEER2001进行铸件的实体造型，并生成面网格文件．利用ProCAST软件模拟压铸件充型过程的物理场，预测了镁合金压铸件的缺陷位置，从而使模具的设计过程得到了优化．模拟运行表明，采用闭合式浇注系统充型平稳，温度场分布均匀，具有较少的气体夹杂和冷隔等倾向，使得镁合金压铸件的整体质量得到提高．     

铸件凝固数值模拟及铸造工艺CAD概述

概述了铸造工艺CAD与数值模拟的关系,指出温度是铸件凝固的一项基本因素,而铸造工艺CAD是数据模拟发展的必然趋势和结果。     

消失模铸造充型过程的数值模拟分析

应用计算机数值模拟技术对消失模铸造充型过程仿真,对充型过程中真空度的变化进行分析,研究充型过程中附壁效应、裹气和反喷缺陷的产生过程及原因。     

衬板铸件消失模充型过程的数值模拟

运用ProCast软件进行数值模拟,考察了衬板实型铸造的充型特点,得到了衬板铸件充型过程速度和温度场的变化情况,并对衬板铸件进行了缺陷的预测与分析。确保了铸件质量,缩短试制周期,降低生产成本。     

挤压铸造计算机数值模拟

铸造过程计算机数值模拟是学科发展的前沿,随着挤压铸造技术的发展,其计算机数值模拟在国内外被广泛应用,介绍了挤压铸造数值模拟的研究进展、充型凝固过程的数学模型的建立以及挤压铸造的计算机数值模拟的发展方向。     

挤压铸造金属液流充型特性研究

研究了挤压铸造中金属液流的充型特性 ,利用高速摄影观察溶体的充填状态。结果表明 :采用不同的浇口尺寸及充型速度 ,所得到的液流充型状态和特性各不相同。层流充填时伴随的是压力流和补缩流 ,紊流充填时呈现的是喷射流和压力流 ;金属液在型腔中的流动速度是不均匀的 ,中心处流体的流动阻力最小 ,流速最大 ,受到的剪切力作用最小。     

铸造过程计算机数值模拟的国内外研究概况

铸造过程计算机数值模拟技术是当今公认材料科学的重要前沿领战．本文从铸造充型过程数值模拟、缩松缩孔的预测、应力场数值模拟、热裂的判定、微观组织模拟及凝固模拟软件的开发等六个方面简要介绍了国内外铸造过程计算机数值模拟的概况．     

低压铸造充型过程流场计算数值模拟

目的　研究低压铸造充型过程流场数值模拟的理论与方法． 方法　根据流体力学和低压铸造特点, 建立低压铸造条件下的控制方程、求解方法、初始条件、边界条件． 结果　利用建立的数学模型开发了流场模拟软件, 并应用于一试验件． 结论　所建立的数学模型及开发的软件证明是正确的．     

热型连铸工艺凝固过程的数值模拟

采用直接差分的方法对热型连铸工艺凝固过程的稳定温度场进行了模拟,绘制了热型连铸工艺凝固过程的温度曲线,分析了铸型出口温度、冷却条件、连铸速度和型内金属液温度对凝固温度曲线的影响,铸型出口温度、冷却条件、连铸速度依次为影响液固界面的主要因素,型内金属液温度对液固界面的影响很小。