水轮机下环铸件凝固过程热应力模拟分析

采用数值模拟方法对水轮机下环铸件凝固过程中的应力场进行了模拟和分析。模拟中采用接触单元法处理铸件与砂芯之间力的作用,改进了传统的铸件/铸型边界条件处理方法。文中重点分析了下环凝固过程中准固相区的受力情况,根据准固相区受力特点建立了适当的热裂判据,对下环凝固过程热裂倾向性进行预测。实际生产结果与预测结果相符合。     

ZG20SiMn高温流变性能研究

在Gleeble-15000热力模拟实验机上测定了ZG20SiMn从300℃到固相线温度区间的流变性能，辨识出其符合流变学[H]-[N|S]模型以及流变参数。将流变学模型和拉伸实验得到的弹塑性模型进行了比较分析，结果表明流变学模型更适合描述铸件的高温力学行为。     

基于有限差分网格的发动机缸体铸件热应力模拟

对发动机气缸体铸件从浇注完到开箱落砂后的铸造过程应力场进行计算机数值模拟.为了实现形状复杂铸件的热应力分析,应用了有限差分网格向有限元网格的转换方法,得到缸体的有限元模型,并将该模型与经过大量简化后直接剖分得到的有限元模型进行了比较.在此有限元模型的基础上,采用FDM/FEM集成铸件热应力分析系统实现了对发动机缸体铸件热应力分析,模拟结果和实际生产情况相吻合.     

工件气体淬火过程数值模拟

用计算流体力学(CFD)的方法对工件气体淬火过程进行了数值模拟,在FLUENT平台上建立了真空高压气淬炉的三维非稳态模型,模拟了炉膛内流场和工件温度场的分布,模拟了圆柱形单工件淬火过程气体类型、气体压力和速度对冷却速度的影响,并模拟了多工件淬火冷却过程,预测了炉内不同位置处工件的冷却曲线。将模拟结果与实验结果相比较,两者基本吻合,为气体淬火工艺的优化提供了理论依据。     

国内外消失模铸造技术研究新进展

介绍了当前消失模铸造技术的两大研究热点，即：铝镁合金消失模铸造及其缺陷形成机理的研究，模样制作过程，质量评定方法和白区制模过程的研究．这些研究表明：模样表面泡沫塑料珠粒的融合程度高、内部珠粒融合程度低、密度均匀、表面光滑的模样适合生产高质量消失模铸件。此外，X光透射、扫描电子显微镜和计算机数值模拟技术已开始用于对珠粒充型、发泡过程及其最终所得到的模样质量的评定和预测。     

热处理过程大型铸钢件变形的三维动态测量

本文提出了一种新的铸件变形三维动态测量方法—固定方位角测量法,解决了热处理过程高温无标志点情况下大型铸钢件变形的三维动态测量问题,并建立了相应的数据分析方法.采用该方法对某工厂正火过程强制风冷阶段大型水轮机叶片铸件的翘曲变形行为进行了三维动态测量,获得了整个叶片的翘曲变形过程,并对叶片翘曲变形的测量误差进行了分析.测量结果表明,固定方位角法能有效用于高温和无标志点情况下大型弱刚度铸件翘曲行为的三维动态测量,为研究热处理过程的铸件变形提供了新的方法.     

铸件凝固过程的应力动态测量方法

在砂芯中埋入测力传感器,间接动态测量了框形铝合金铸件在凝固过程中的应力变化情况。并采用有限差分与有限元相集成的方法对铸造试件的凝固过程进行了热应力数值模拟。结果表明,凝固开始后,铸件对砂芯的压缩力逐渐增长,且增大的速度较快;一定时间之后,压缩力基本保持在一个稳定值。模拟计算结果能与测量结果较好吻合。     

铸钢应力框凝固过程三维应力数值模拟

用ＦＤＭ／ＦＥＭ集成应力分析系统对铸钢应力框的凝固过程热应力进行了三维数值模拟,得到应力框的定量的、动态的变形及其应力变化,并对照它们的凝固条件进行了分析,提出热裂倾向较大的部位。     

接触单元在铸件铸造过程应力数值模拟中的应用

铸件-铸型之间的相互作用对铸件凝固过程中热应力的分布有很大的影响。本文使用ANSYS软件中的接触单元处理了铸件-铸型之间的相互作用,对应力框进行了热应力分析,并与将砂型处理为完全退让性和完全刚性的情况进行了比较。结果表明,采用接触单元的计算结果更为准确。同时研究了在砂型铸造中湿型砂厚度对应力结果的影响,表明接触单元模型可以进行一定的简化从而减少计算量。     

消失模发泡珠粒射料充填过程试验研究

为了研究消失模发泡珠粒射料充填过程,采用自行设计的模具和计算机采集系统研究顶部射料和侧面射料两种典型射料方式下珠粒射料充填过程、模具内气体压力分布变化过程和珠粒充填形态。对两种射料充填形态的形成原因和充填特性进行了分析和比较。