铸造过程计算机数值模拟技术

论述了发展铸造过程计算机数值模拟技术的意义,介绍了该项技术的基本原理,回顾了这项技术在国内外的发展概况,并对铸造过程计算机数值模拟技术的发展趋势进行了探讨     

铸造过程计算机数值模拟技术

论述了发展铸造过程计算机数值模拟技术的意义,介绍了该项技术的基本原理,回顾了这项技术在国内外的发展概况,并对铸造过程计算机数值模拟技术的发展趋势进行了探讨     

矿井提升机制动盘温度场与应力场的数值模拟

基于热传导理论和热弹性力学理论,对矿井提升机的制动过程进行了数值模拟。分析了制动过程中制动盘表面上边界条件的变化规律,并着重探讨了制动过程中制动盘表面对流换热系数的计算方法。在变物性的前提下,依据实际的几何尺寸,建立矿井提升机制动盘循环对称三维有限元模型,研究不同制动工况下制动盘的温度场和应力场分布。文中还对热应力的计算方法进行了探讨,并分析比较了各种方法的优劣性。研究结果表明:制动盘的温度应力分布与制动初始速度和加速度的大小密切相关。本研究为提升机提升速度和制动加速度的优化和高性能制动系统的设计开发提供了重要的参考依据。     

ProCAST在金属型重力铸造模具温度场和应力场分析中的应用

为了提高模具的寿命,以金属型重力铸造模具为研究对象,运用有限元分析软件ProCAST对浇注过程中模具的温度场和应力场进行了数值模拟;以此为基础,研究了浇注温度、模具初始预热温度对模具应力场的影响.结果表明降低浇注温度和模具预热温度可以延长模具寿命.     

铸造过程计算机模拟技术的应用

Solstar模拟技术是将计算传热传学和计算机可视化技术应用于铸造工艺分析,能预测铸造缺陷的部位和大小,使铸造技术人员清楚地了解铸件形成过程,在优化铸造工艺中具有重要作用。从数个铸的模拟分析来看,模拟结果与实际生产一致。     

大型半开放式压铸温度场与应力场的数值模拟研究

采用有限元方法分析了大型半开放式压铸件,在凝固过程中的温度场以及由此产生的热应力场,用有限元软件ANSYS进行数值模拟,选取了实际生产中容易出现裂纹的部位进行了重点分析,得出了该位置温度分布及热应力分布的变化情况,并给出了计算结果。以此为依据,对铸件在实际生产过程中可能会出现的缺陷进行分析和预测,进而优化加工工艺,减少废品率,对铸造系统的结构设计、加工工艺等具有一定的指导意义。     

铸件凝固过程数值模拟技术在铸造生产中的应用

主要介绍了采用华铸CAE铸件凝固模拟分析软件对几类铸件的温度场和流动场进行分析，通过改进铸件工艺后，彻底消除了铸件缺陷。     

压力管道在线焊接的数值模拟

运用有限元法对压力管道在线焊接的温度场和应力场进行数值模拟,考虑随温度变化的材料性能以及对流辐射的影响,计算结果与无管内介质流动的情形进行比较.结果表明,管内流动的介质带走了焊接时的大量热量,加速管壁的冷却,管内壁的峰值温度远低于无介质流动时;介质压力对完全冷却后的轴向应力产生较大影响.     

基于SYSWELD软件的TC4电子束焊接过程的数值模拟

基于有限元软件SYSWELD对14mm厚TC4钛合金平板电子束焊接过程进行三维实时动态模拟的研究。通过对温度场、应力场以及变形的模拟计算，并结合相应的试验验证，提出了一种焊接过程数值模拟的分析方法，这种方法为掌握实际电子束焊接过程中温度和应力的变化规律提供了方便，也更有助于优化结构设计，指导焊接工艺。     

温度和应力场耦合技术在铝粉料仓设计的应用

针对铝粉料仓在现场焊接安装时螺栓破坏的问题,采用温度和应力场耦合技术对料仓进行数值模拟分析,通过建立几何和分析数学模型,详细分析料仓的变形和螺栓孔应力情况。通过数值分析结果得知随着给定强迫位移边界条件的增大,应力值先是减小,当达到拐点时,随即增大,由于给定的是强迫位移边界条件,使得到达拐点后应力值增大,实际螺栓孔越大,越不会产生应力集中,但料仓趋于不稳定,易产生松动和振动,因此螺栓孔必须取适当的值,才能满足现场的实际工艺要求。应用温度和应力场耦合分析技术,得出了铝粉料仓安装问题和实际现场实验一致性的结果,为工程设计提供了有利理论依据。     

结晶器内钢水自旋转搅拌数值模拟与实验研究

应用黏性流体力学的基本原理,就结晶器内钢水流动、凝固传热和温度场进行了三维耦合数值分析研究。应用作者所开发的能使结晶器内钢水自旋转的"x"形浸入式水口,通过对某钢铁公司一炼钢的Q235、12MnCu和16Mn小方坯(135×135和165×165)工业实验研究,证明该方法有利于改善铸坯组织。     

基于近似因子分解法的铸造充型过程数值模拟研究

目前求解流动过程中速度场、压力场最常用的方法是SOLA法,在求解过程中由于需要在连续性方程、动量方程间反复迭代,所以计算效率不高。采用近似因子分解法进行速度场、压力场求解,由于在求解过程中每一步均可采用托马斯算法求解三对角方程,所以计算简单,可有效提高计算效率。最终建立了基于有限差分法的流动场数值模拟程序,并针对Benchmark件进行了充型过程流动场数值模拟,通过对比模拟结果与实验结果,验证了计算模型的正确性。     

扫描方式对熔融挤压快速成型影响的数值模拟

利用ANSYS有限元软件中的“单元生死”技术，对熔融挤压快速成型的成型过程进行模拟。分析了扫描方式以及长宽比对温度与应力分布的影响，数值模拟的结果与实验现象相符，为合理的选择工艺参数提供了理论依据。     

辐射供冷用于某热敏电阻检测室的数值模拟研究

以南京地区某热敏电阻检测室为研究对象,建立了物理模型及数学模型,利用商用CFD软件FLUENT对分别采用辐射供冷与均匀送风两种方案下检测室内的温度场进行了数值计算与对比分析,并在此基础上提出了一种改进方案。模拟结果表明:将辐射供冷用于该检测室空调系统,在良好的设计条件下不仅能取得较为理想的工艺环境,同时也能达到良好的节能效果,是值得推广和应用的。     

熔融沉积成型过程喷头的传热模拟及实验研究

针对典型的熔融沉积快速成型喷头结构,建立了喷头的热分析有限元模型,分析了喷头的热传递路径和过程,应用有限元软件ANSYS对喷头的温度场和应力场进行数值模拟仿真。结合仿真分析和实验研究,分析了喷头堵塞的原因并提出了解决方法,为喷头的温度控制和结构优化设计提供了参考。     

厚板焊接过程温度场、应力场的三维有限元数值模拟

采用厚板试件对焊接过程的三维数值模拟进行了初步研究。在商用软件的基础上,开发了专业化接口,使网格自适应技术能够应用于焊接过程的数值模拟,并为大幅度缩短复杂结构焊接过程数值模拟的时间创造了条件。     

锤击消除焊接接头残余应力的数值模拟

建立锤击作用的有限元数学模型,利用该模型对白口铸铁焊补时锤击消除焊接残余应力进行实例分析。结果表明,在合适的焊接规范和工艺下,锤击不仅能有效地消除白口铸铁焊缝部位的应力,而且能促进热影响区拉伸残余应力的释放,甚至可以获得一定值的压应力。当在８４０－３６０℃温度区间进行锤击时,可以获得最佳效果。