基于八叉树自适应网格技术的LevelSet运动界面追踪方法

Level Set方法因能有效地处理界面处复杂的拓扑结构变化以及大变形问题,广泛应用于界面追踪领域。在Level Set方法追踪运动界面时引入八叉树网格技术,通过八叉树网格的细化和粗化技术减少计算网格数量和计算内存并提高计算效率和计算精度。因为八叉树网格为非均匀网格,其相邻网格的层数值可能不相同,所以不能直接采用WENO格式离散Level Set函数得到网格处的函数值,进而提出八叉树网格离散模型解决这一问题,并提出基于八叉树网格距离场重新初始化方法减少Level Set方法的质量损失,最后将基于八叉树网格技术的Level Set方法应用于两个给定速度场的运动界面模拟算例以及基准件方腔的铸造充型过程的模拟。模拟结果表明该方法可以提高界面的精度,同时改善质量守恒性。     

真空差压铸造薄壁铝合金转接头铸造工艺设计及优化

通过数值模拟充型流场、温度场以及缩孔、缩松预测,对真空差压铸造薄壁铝合金转接头铸造工艺方案进行了优化设计。数值模拟结果表明,使用铜基冷铁优化后的薄壁铝合金外体铸件的铸造工艺方案合理,充型流态平稳,温度分布均匀且预测的缩孔、缩松未分布在铸件上。实际生产中使用铜基冷铁有效地优化了温度场,降低了铸件出现缩孔、缩松的几率,证明该工艺能有效生产合格的铸件。     

基于反热传导法的消失模铸件/铸型界面传热系数研究

基于反热传导法,建立了铸件/铸型界面传热系数反求数学模型。将铸铁件实际冷却曲线作为输入条件,成功获取了消失模铸件/铸型界面传热系数,同时建立了消失模铸件/铸型界面传热系数随时间变化的数学模型。当铸型温度为20℃时,传热系数服从h(t)=182.8-182.1×(7.23×10~(-5))~t;当铸型温度为50℃时,传热系数服从h(t)=181.7-237.1×(1.45×10~(-4))~t。采用反求获取的铸件/铸型界面传热系数对铸件凝固过程的温度场进行模拟。结果表明,与采用经验常数界面传热系数相比,采用反求法获取的界面传热系数的温度场模拟更接近实际。