消失模铸造充型过程数值模拟

运用PROCAST软件对板形铸钢件的消失模充型过程进行了数值模拟。考察了阶梯式浇注系统的充型顺序以及底注式浇注系统的充型形态，另外研究了底注式浇注系统的浇注速度对缺陷形成的影响。模拟结果表明，消失模铸造中，金属液优先从阶梯式浇注系统的上层内浇道充型，充型前沿流动紊乱，铸件容易出现气孔或夹渣；对于底注式浇注系统，充型前沿的流动相对平稳，但过快的浇注速度同样会导致气孔或夹渣缺陷。     

半固态铸造充型过程数值模拟研究新进展

对近期国内外半固态铸造充型过程数值模拟的研究成果进行了系统综述,包括数值模拟的计算方法,流变模型的研究进展以及数值模拟的应用现状,展望了未来半固态铸造充型过程数值模拟研究的发展方向。     

铸造充型过程气孔缺陷的数值模拟研究

针对充型过程产生气孔缺陷的主要因素,采用计算流体力学方法数值模拟充型过程的流场和温度场。模拟结果表明,初始压力与初始速度相互作用,初始压力主要影响模拟的迭代过程;充型过程中产生卷气现象,主要是充型过程初始速度过大,通过对不同初始速度比较,可以设定初始速度为0.5 m/s,当金属液进入型腔内一段时间再调整到初始速度1.0 m/s,有利于减小卷气现象的发生;最终确定最佳初始压力为204 400 Pa。     

消失模铸造充型过程的数值模拟

通过建立适用于消失模铸造充型及传热过程的数学模型和边界条件，实现了液态金属在浇注系统和铸型内动量传递和热传递的数值模拟计算。模拟分析普通砂型铸造和消失模铸造充型差异表明，聚苯乙烯热解气体的反压阻力决定了消失模铸造充型过程不同于普通砂型铸造，表现为液态金属按所抵达的内浇口顺序依次注入型腔。通过模拟计算可预测冷隔产生位置，实现消失模铸造工艺优化设计。     

低压铸造中充型过程的水模拟研究

采用水模拟试验研究了工艺参数对低压铸造充型品质的影响。结果表明,随着加压速度的增大,升压-保压阶段拐点处液面波动振幅增加;而动力粘性系数增大,波动振幅反而减小。随着加压速度的增加,无论排气孔的面积有多大,液面上升延迟时间都有增加的趋势;型腔内背压逐渐增大,液面上升延迟时间逐渐增加。液面上升延迟时间随进气阻力增加而增加,进气阻力过大明显降低充型质量。     

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。     

铸件充型凝固过程数值模拟研究

概述了铸件充型及凝固过程数值模拟研究的最新进展。采用并行计算技术，对压铸充型模拟过程数值计算方法进行了改进。提出了用动态膨胀收缩累积法来预测球墨铸铁缩孔缺陷，在球铁件上进行了缩孔形成的模拟和工艺改进。采用的有限差分与有限元相结合的方法模拟铸件应力场。实现了有限差分温度载荷到有限元模型的自动转换与传递，并采用有限元法计算出铸件应力场。     

铸造充型过程的数值模拟研究现状及发展

铸件充型过程计算机模拟仿真是铸造学科发展的前沿领域.分析了国内外铸造充型数值模拟的发展过程以及目前应用的最前沿数值模拟方法,论述了铸造充型模拟的数学模型、计算方法和实验验证方法,并提出了数值模拟现存的主要问题,阐述了充型过程数值模拟的发展趋势.     

充型过程数值模拟及算法优化

提高充型过程数值模拟的计算速度是流场模拟的一个研究热点.概述了模拟充型过程的数学模型并提出了一种算法优化方案,通过计算中减少对铸件及铸型网格单元的搜索次数来提高充型模拟的计算速度.这种方法的优点在于不影响模拟计算的精度.     

铸钢套筒离心铸造充型过程数值模拟

针对离心铸造铸钢套筒生产方法的工艺特点,对金属液体的流动、传热进行分析,考虑了向心加速度和科里奥利加速度,成功建立了描述这种铸造方法充型及凝固特性的数学模型.并利用数值模拟技术,在Visual C 6.0平台上,对铸钢套筒铸件的形成过程进行了可视化仿真.实际应用表明,可以达到验证现有方案,优化铸造工艺的目的.     

消失模铸造泡沫珠粒射料充填过程的三维数值模拟

建立了欧拉/拉格朗日离散颗粒模型,采用数值模拟方法,研究了消失模铸造泡沫珠粒射料充填过程中稠密气固两相流动的流体动力特性,并将数值模拟结果与试验结果进行对比,表明该方法可以有效地模拟射料充填过程中泡沫珠粒的运动.     

铸铜冷却壁充型过程数值模拟

利用有限元软件ANSYS模拟了金属型-砂型复合铸造工艺条件下,入口速度和浇注温度对紫铜冷却壁铸件充型过程流场的影响。结果表明,较小的入口速度(0.3和0.8m/s)会导致充型速度曲线上出现较大扰动。而当入口速度达到1.0m/s时,充型速度曲线无扰动,充型过程平稳,可作为生产中的浇注工艺参数参考值。采用变粘度模型研究了浇注温度对充型速度的影响。结果表明,提高浇注温度,液态金属的充型速度明显增加,有利于获得较大的速度梯度。     

离心铸造充型及凝固过程数值模拟

采用数值模拟技术优化进而控制生产,使离心铸造科学化生产是离心铸造技术提高的关键.本文借助流体流动方程及传热方程建立并开发了离心铸造数值模拟模型及软件,为科学指导离心铸造生产提供了科学保障和有效手段.     

挤压铸造舵面的液流充型过程数值模拟

以实际生产过的零件尺寸和工艺方案为依据,建立了挤压铸造舵面三维网格模型,计算了相应的边界条件,对充型过程中液体流动进行了数值模拟。结果表明,挤压铸造舵面充型过程中压力流和反射流的汇聚点处在舵面的右上方,并伴有搅动的液流和气体出现。与舵面实际生产情况相比较,这个部位也正是出现缺陷最多的地方。模拟结果与实际生产结果符合较好。     

铸造充型过程的FEM-MAC法数值模拟

对铸造充型过程进行数值模拟时，自由表面位置的确定是非常关键的一步，本文较详细地阐述了在模拟过程中如何解决自由表面的问题，主程序以及后处理程序的开发采用了MATLAB语言，并与商品化软化进行了比较，获得了满意的结果。