用计算机模拟研究离心铸造大型缸套的凝固过程及收缩缺陷

本文针对离心铸造船用大型缸套的凝固过程和常见的宏观收缩缺陷及其防止措施用计算机模拟的方法进行了研究。结果表明,用计算机模拟离心铸造缸套的整个凝固过程及伴生的收缩缺陷是一种实际可行的方法。计算结果与实测结果基本吻合。通过计算得到的各种结果可以揭示现行工艺条件下凝固过程的动态情况及收缩缺陷可能产生的部位,同时可预测改变工艺条件后凝固过程及缺陷产生的倾向。     

板坯连铸结晶器中三维凝固壳厚度分布的数值模拟及实验验证

建立了连铸结晶器中三维凝固壳厚度分布的计算模型和计算方法，提出了非耦合计算时流动计算域与凝固传热计算域的衔接问题，以及铸坯表面换热系数确定的方法。针对２５０ｍｍ×１３００ｍｍ板坯连铸实际工况，用所建立的模型放处理方法数值模拟了其结晶器中的三维温度场和三维凝固壳厚度分布。同时用实测的凝固壳厚度分布数据验证了本计算听模型、边界条件和计算方法。本采用的方法可满足工程精度、并较简便实用。     

连铸钢坯温度场和应力场的数值解析

本文在连续铸造板坯的实际过程基础上,建立了热交换分析和应力问题分析的数学模型,用有限元方法求得了弧形结晶器内部任意位置板坯断面的凝固壳分布、温度分布和应力分布,分析和揭示了板坯自身潜在的裂纹倾向。从数值解析结果可揭示既定条件下有关缺陷的形成过程、位置和倾向程度;在钢坯质量分析的基础上可使结晶器得到优化设计。     

计及凝固收缩的液固两相区中流场的有限元计算模型

在连续方程、动量方程、能量方程及溶质传输方程引入一个新变量A,获得了便于有限元方法求解计及凝固收缩的液固两相区中流场的数学模型。     

计算机对“T”型铸钢件接头凝固特性的研究

本文针对普通铸钢件,用数值模拟法计算研究了不同比例、不同尺寸的“T”型接头在普通砂型铸造条件下凝固时间分布规律、凝固系数变化和拐角冷铁对其凝固过程的影响。得到有益于认识铸件中此类接头凝固特性和热节位置的变化规律,对工艺设计者认识和防止成型过程中产生凝固收缩缺陷是很必要的。     

铸造材料热物性值数据库管理系统的创建

铸造工艺设计和铸造过程数值模拟都离不开铸造材料的热物理性值数据。为此，开发材料热物理性值数据库管理系统显得十分必要。基于Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统下的ＦＯＸＰＲＯ开发了铸造材料物理性值数据库管理系统，且创建了庞大的材料热物理性值数据库，给出了根据材料热物理性值数据的特点设计数据库及数据库管理系统的方法，同时给出了如何利用ＶＢ动态作图与ＦＯＸＰＲＯ系统连接的方法，实现在线动态显示材料热物理性值随温度变化     

板坯连铸结晶器内凝固壳的测定与分析

在实际拉速１．４２ｍ／ｍｉｎ的实际工况下,通过漏钢坯壳获得了板坯连铸结晶器中坯壳的立体形貌,且对其凝固壳厚度分布进行了仔细测定。根据测定结果,分析了板坯宽面和窄面上的凝固差别,且给出了沿宽面和窄面中心线凝固比例系数的变化。坯壳的立体形貌和详实的凝固壳厚度分布数据给连铸过程数值模拟提供了宝贵的验证依据。     

高铬铸铁件冒口的计算机设计

一、引言高铬铸铁作为耐磨材料已广泛应用于电力、建材和矿山等部门。影响高铬铸铁寿命的因素除了材质本身的问题外,铸件内部质量亦是一个重要因素。许多高铬铸铁件虽在材质方面均达到工况要求,但由于内部存在着收缩缺陷,使得材质本身的优势未能很好发挥,服役期间发生断裂、破碎或局部地区很不耐磨,这在高铬铸铁衬板、磨球等铸件中常有所见。所以如何获得健全的高铬铸铁件便成为生产和科研部门关心的问题。由于高铬铸铁较倾向于糊状凝固,补缩阻力较大;另外凝固过程中不发生膨胀现象;因此更需强     

守恒标量法在充型过程数值模拟中的应用

通过对确定自由表面界面流率的Ｖａｎｌｅｅｒ格式进行修正，解决了气液界面的界面模糊问题。在利用ＰＨＯＥＮＩＣＳ流场计算功能的基础上，应用守恒标量法进行型腔充填过程紊流流动的三维数值模拟。针对Ｊ．Ｃａｍｐｂｅｌ的基准实验，用守恒标量法进行充型过程数值模拟的结果与实验结果基本相符。