低压铸造流动与传热耦合计算的研究

根据低压铸造充型流动的特点，利用计算机数值模拟技术，对低压铸造充型阶段的流动与传热过程进行了耦合计算，从而保证了模拟结果的准确性和可靠性。在此基础上开发出了模拟软件，并对实际低压铸件进行了模拟分析，结果与实际生产情况吻合很好。     

一种轮毂件充型凝固过程及组织缺陷预测研究

利用铸造模拟软件Easycast,采用重力铸造和低压铸造两种不同铸造工艺对铝合金轮毂进行充型、凝固模拟分析。通过模拟获得了两种工艺下的流动场和凝固场结果,对缺陷进行了预测分析,得到了轮毂件重力铸造与低压铸造方法优劣的差异,用实际证明了计算机模拟在铸件工艺优化过程中的优越性。     

铝合金汽车轮毂低压铸造数值模拟缺陷预测及改进措施

以铝合金汽车轮毂为研究对象,运用铸造模拟软件进行了低压铸造数值模拟计算,获得了充型和凝固的动态过程,观察到了低压铸造中金属液流动的状态,获得了金属液停止流动和凝固的时间点以及预测了存在缩松缩孔缺陷。根据模拟结果进行改进并重新进行模拟,结果表明,充型过程中金属液流动更加平稳,凝固过程中可能产生的缩孔、缩松等缺陷得到有效的消除。     

低压铸造铝合金轮毂充型模拟实用研究

根据低压铸造圆盘类铸件的充型特点 ,设计开发了一套简化充型模拟软件 ,应用于低压铸造铝合金轮毂铸件的充型模拟。模拟结果与采用SOLA VOF算法的模拟结果进行对比表明 ,充型过程及铸件温度分布合理 ,实现了为后续凝固模拟提供准确的初始温度场的设计目标。该简化算法运算时间短 ,可以满足实际应用中对运算时间的要求     

低压铸造铝合金轮毂充型模拟实用研究

根据低压铸造圆盘类铸件的充型特点，设计开发了一套简化充型模拟软件，应用于低压铸造铝合金轮毂铸件的充型模拟。模拟结果与采用ＳＯＬＡ－ＶＯＦ算法的模拟结果进行对比表明，充型过程及铸件温度分布合理，实现了为后续凝固模拟提供准确的初始温度场的设计目标。该简化算法运算时间短，可以满足实际应用中对运算时间的要求。     

低压铸造CAE软件的开发及应用

介绍了低压铸造数值模拟的原理、思路以及低压铸造CAE的应用,并给出了一个铝合金蜗壳铸件和汽车轮毂的低压铸造应用实例。采用华铸CAE低压模块对低压铸件充型凝固过程进行模拟的结果与实际符合较好。实际应用表明,低压铸造CAE能有效地评判低压铸造工艺设计的合理性,提高工艺设计效率。     

低压铸造充型过程水模拟速度场可视化技术

以物理模拟技术、图像处理技术和计算机技术为基础,采用水模拟计算机可视化技术,观察和记录液体充型过程的图像信息。运用数字视频处理中的运动补偿技术对获取的流动状态图像进行分析,对低压铸造水模拟充型过程的二维速度场进行了计算,建立了量化的流动场。实现了铸造充型过程水模拟技术的量化分析。     

基于SPH方法的低压铸造充型过程数值模拟

借助光滑粒子流体动力学(SPH)方法,对所建立的低压铸造充型模型进行了数值模拟,并将模拟结果与Win-cast软件的模拟结果进行对比。结果表明,SPH方法与Win-cast软件模拟结果基本一致,能够较准确地模拟低压铸造充型过程。     

低压铸造充型工艺的国内研究现状

介绍了低压铸造充型的原理及其工艺特点。着重从气压式低压铸造充型,电磁低压铸造充型以及计算机模拟在低压铸造充型过程中的应用等三个方面论述了近年来低压铸造充型工艺在国内的研究现状。     

低压铸造过程充型模拟简化模型的研究

为了提高低压铸造充型过程数值模拟的计算效率，根据低压铸造中充型的特点，提出了一种简化的充型过程数值模拟的数学模型。用铝合金轮毂铸件进行了充型过程的模拟验证，模拟结果与原有的非简化算法的模拟结果进行对比表明，采用该简化算法有效地提高了计算效率，所得温度场分布和不同时刻的充型形貌与采用原有的非简化算法所得结果基本一致。     

低压铸造充型和传热过程的数值模拟

采用有限差分的方法,在Windows 95/98平台上开发了三维铸造充型过程流场和温度场模拟的软件Expert,对于流场的模拟采用SOLA-VOF算法。采用压力场和速度场的全局迭代方法,有效地改善了充型状态,缩短了计算时间。应用此软件对Benchmark试块和其他的低压铸造实际零件进行了模拟分析,结果与试验比较吻合。试验表明,该系统能达到优化铸造工艺设计的目的。     

充型过程流动及其对凝固进程影响的研究

建立了充型及凝固过程温度场和流场的耦合模型 ,研究了充型及凝固过程铸型内金属液速度场的变化情况 ,并进一步分析了三种不同条件对铸件凝固进程的影响。结果表明 :对于常规的中大型铸件 ,充型过程的流动对铸件的凝固进程的影响较小 ,可以忽略     

A coupled model on fluid flow,heat transfer and solidification in continuous casting mold

Fluid flow, heat transfer and solidification of steel in the mold are so complex but crucial, determining the surface quality of the continuous casting slab. In the current study, a 2D numerical model was established by Fluent software to simulate the fluid flow, heat transfer and solidification of the steel in the mold. The VOF model and k-ε model were applied to simulate the flow field of the three phases(steel, slag and air), and solidification model was used to simulate the solidification process. The phenomena at the meniscus were also explored through interfacial tension between the liquid steel and slag as well as the mold oscillation. The model included a 20 mm thick mold to clarify the heat transfer and the temperature distribution of the mold. The simulation results show that the liquid steel flows as upper backflow and lower backflow in the mold, and that a small circulation forms at the meniscus. The liquid slag flows away from the corner at the meniscus or infiltrates into the gap between the mold and the shell with the mold oscillating at the negative strip stage or at the positive strip stage. The simulated pitch and the depth of oscillation marks approximate to the theoretical pitch and measured depth on the slab.     

铸件三维充型过程耦合数值模拟

采用改进后的ＳＯＬＡ－ＶＯＦ方法处理自由表面,有效地克服了传统的ＳＯＬＡ－ＶＯＦ法中的“施体－受体”法在处理三维自由表面时精度差和时间步和菠的缺点。在自由表面处理上采用了新的压力插值函数,使三维自由表面的处理变得简单明了。用有限差分法建立了铸件三维充型过程流动与传热的耦合计算数值模型,并对大型灌壁铅合金件进行了数值计算。后处理中采用插值技术,直观地显示了充填过程中自由表面的位置和形状。     

H型钢坯水冷金属型铸造充型凝固过程数值模拟

提出了处理水冷铸型边界条件的等效换热系数法，该法综合考虑了铸件与铸型问的辐射换热、间隙热阻及水冷铸型边界条件。获得了H型钢的充型流动过程及凝固过程的温叟场，并采用Xue判据预测了H型钢的缩松缺陷位置。为进一步改进H型钢水冷金属型铸造工艺提供了理论依据。     

NUMERICAL SIMULATION OF CASTING PROCESS

1.IntroductionThemodellingofcasting,whichmeansmostlycomputernumericalsimulationofcast...lug,isaimedatanalysingpracticalfoundryproceduresundercomputervirtualenvironment,includingfillingprocess,solidificationprocessandstressdistributionofcasting.Withthehelpofthespecialtechnique,itbecomeseasytoevaluatetheinfluenceofmajorfactorsandpredictcastingdefects.Therefore,thepowerfultoolcanbeadoptedtooptimizefoundrytechnologyandreducecastingdefects.Foundrynumericalsimulationresearchbeginsin1962,andhasagreat…     

宽断面板坯结晶器内钢水流动、传热和凝固过程的数值模拟

建立了求解宽断面板坯结晶器内的钢液流动、传热和凝固数学模型,研究了不同浸入式水口结构、铸坯宽度、铸坯厚度和拉速等工况条件下,宽断面板坯结晶器内的流动、传热和凝固行为。结果表明：随着铸坯的宽度从1 800 mm增加2 200 mm时,从浸入式水口侧孔出来的射流在结晶器下部的影响范围更广;宽断面结晶器中的浸入式水口结构对不同铸坯断面和拉速下的流动和凝固行为产生较大的影响;在生产中需根据宽断面结晶器的流动及传热特点进行水口结构及工艺参数的优化。     

连续铸造凝固过程数值模拟的研究进展

介绍连续铸造凝固过程数值模拟的研究内容，包括连续铸造结晶器区的流场、温度场数值模拟和流场、温度场、浓度场三场耦合数值模拟以及新型连铸技术数值模拟的研究概况，提出连续铸造数值模拟的发展方向。     

消失模铸造空心凸轮轴充型过程中热平衡计算

试验测得消失模铸造空心凸轮轴充型过程的温度场，对其热量分布进行了计算，计算结果表明，金属流充型过程中热量主要损失于使砂型和钢管加热，采用薄壁钢管，提高浇注温度可以解决空心凸轮轴浇不足缺陷，与试验验证结果一致。