铸件凝固过程论文-刘慧,雷钧,谷岩,龙连春

铸件凝固过程论文-刘慧,雷钧,谷岩,龙连春

导读:本文包含了铸件凝固过程论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:广义有限差分法,凝固过程,相变传热,热传导

铸件凝固过程论文文献综述

刘慧,雷钧,谷岩,龙连春[1](2019)在《铸件凝固过程的广义有限差分法数值模拟》一文中研究指出本文针对铸件凝固过程中相变传热的非线性热传导方程,对时间域采用Crank-Nicholson格式差商近似进行离散,对空间域采用无网格广义有限差分法(GFDM)进行离散,在每一时间步采用Newton-Rapson迭代求解离散的非线性代数方程组,最终得到了铸件在不同导热边界条件下的温度场分布以及相变界面随时间变化趋势。(本文来源于《北京力学会第二十五届学术年会会议论文集》期刊2019-01-06)

焦壮壮,杨燕,袁训锋,王艺儒[2](2018)在《界面热阻对π型铸件凝固过程温度场的影响》一文中研究指出采用直接差分法求解热传导方程,对π型镁合金铸件凝固过程温度场进行模拟,研究界面热阻对温度分布的影响。结果表明:不同铸件/铸型热阻条件下,内外拐角处的温度先快速升高到极大值,随后缓慢减小趋于稳定。随着铸件/铸型热阻的增加,冒口部分热扩散层"梯形状"向"矩形状"转变,冒口之间的"U形"低温区域逐渐增大;随着铸型/空气热阻的增大,底座部分热扩散层增厚,温度逐渐增加;随着铸件/空气热阻的增大,铸件/空气向外传输热量的能力减弱,冒口区域优先凝固的优势减弱直到最终消失。(本文来源于《中国铸造装备与技术》期刊2018年05期)

王栎竹[3](2018)在《基于温控技术的铸件凝固过程智能控制》一文中研究指出ZL205A合金是我国自行研制出的高强度铸造合金,是典型的Al-Cu-Mn系合金,具有强度高、韧性好、加工性能好、耐腐蚀性能优越等综合性能。目前ZL205A被广泛应用于航空航天领域。本文以ZL205A合金砂型作为研究材料,以重力浇注作为铸造方法,采用实验和数值模拟相结合的方法,研究了铸件凝固过程及随后的冷却过程温度控制对铸件缩松、变形的影响规律。通过研究建立了基于温控技术的铸件缩松、变形协同控制的基本思想及开发了相应的控制技术。针对试验铸件,开展了温度控制对缩松、变形的控制研究,研究表明:砂型铸造条件下,采用加热棒加热方式对铸型实施预热,当加热棒为350℃加热25min,经700℃浇注的铸件凝固后铸件表面完好,表明在砂型铸造中采用加热棒加热铸型获得温度梯度是可行的。采用温度控制提前介入的方法,研究了通过控制铸型温度梯度来控制铸件的缩松,研究表明,在本研究条件下,铸型温度梯度控制的越大,铸件缩松倾向越小,当铸型温度梯度控制在5.85℃/cm下,可以获得无缩松缺陷的铸件。研究表明,对铸型实施温度控制可以有效的控制铸件的变形,在本实验条件下,温度控制采用一侧加热控制、一侧冷却控制和一侧加热与一侧冷却复合控制,结果表明,试验件向着加热一侧(或是不冷却一侧)倾斜,依据试验件的轴线为基准,倾斜角度分别为1.483°、1.511°和1.725°,复合控制下,倾斜加剧。在此基础上,开展了基于温控的缩松与变形综合控制技术的研究,即固相线温度以上实施预热温度梯度的控制,实现消除铸件缩松,固相线温度以下,控制铸型温度使其铸件的温度达到均匀,最大限度的消除铸件由于温差导致的变形,同时,利用对铸型温度的控制达到对铸件的低温退火,进一步消除铸件的残余应力。在本实验条件下,通过数值模拟的优化,获得了实现对铸件综合控制的温控工艺,即初始温度梯度为5.33℃/cm,凝固后,铸件温度分别控制在300℃保温600s和200℃保温600s,实验结果表明,铸件内无缩松,铸件倾斜角约为0.6°。采用本研究开发的温控技术,在环形铸件上进行了应用验证,在数值模拟技术优化的基础上,对铸件实施温控技术,结果表明,铸件的缩松较传统控制技术减少,铸件的变形减少5.557mm。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

陆皓[4](2018)在《铸件凝固过程收缩缺陷宏微观数值模拟》一文中研究指出铸造产业一直是现代机械制造业的重要组成部分之一,随着时代的进步和可持续发展理念的提出,使用最小的成本来获得最优质的铸件已经逐渐成为铸造业必然的发展目标。铸造过程数值模拟技术能够为铸造生产提供有效的技术支持,在分析缺陷产生情况、预测产品质量、改良技术方案等方面发挥着重要的作用,而在实际生产过程中,需要进行模拟分析的铸件往往体积较大且结构复杂,受个人计算机配置的限制,模拟周期相对较长,如何提高模拟计算过程的计算精度和计算效率一直是广大专家学者的研究重点。本文针对此问题提出了宏观缩孔度模型、宏微观缩松度模型和动态网格技术模型,对传统铸造凝固过程数值模拟的计算模型进行改进,有效的提高了模拟计算过程的效率和精度。宏观缩孔度模型是建立在原有算法基础上,通过每一时间步长实时消耗当前步长内产生的收缩量,并平均赋予每一个顶部熔池单元,使其具有一定的缩孔度,此缩孔度不断迭加,直至达到100%后将网格标志修改为缩孔,并进行下一层单元的判断。通过算法模型,由于实时的消耗收缩量,一部分由于凝固而被判定为完全充满的铸件网格具有一定的缩孔度,通过缩孔度分布拟合得到更加贴合实际的缩孔形貌,且使缩孔缺陷的预测和显示脱离网格空间步长的限制,可以有效的提高缩孔缺陷预测的计算精度。宏微观缩松度模型将宏观凝固过程数值模拟与微观组织模拟元胞自动机算法相耦合,按照一定的运算次序并行计算。同时,建立了宏微观缩松度的算法模型,通过宏观温度场的计算为微观模型提供实时的温度曲线,以获得更准确的微观组织模拟结果,并通过微观模型为宏观计算模型提供缩松部位的微观形貌,获得缩松网格的微观缩松度,提高缩松缺陷预测的计算精度。动态网格技术模型是针对空间步长减小时计算时间骤增的现象提出的算法模型,在温度场计算过程中采用较大的空间步长,对固液界面前沿等可能出现收缩缺陷的部位进行局部细化后,根据提出的场值再分配的算法对小网格进行温度和物性参数的再分配与收缩缺陷的预测和表征。通过该算法能够大幅度的提高凝固过程数值模拟计算的计算效率,在相同模拟精度的条件下,能够提高数十倍的计算效率。本课题基于Microsoft Visual Studio 2015编译平台,使用Visual C++程序开发语言设计了叁维铸铁凝固过程数值模拟程序及二维铸铝宏微观结合数值模拟程序,可以实现铸造凝固过程宏观温度场变化、收缩缺陷的预测以及宏观温度场和微观组织数值模拟元胞自动机法的耦合计算。通过实验验证和模拟对比证明软件计算模型设计准确、计算速度快,具有较强的实用性。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-20)

张帆,魏胜辉,卢景秀,刘瑞玲[5](2018)在《球墨铸铁连杆铸件凝固过程数值模拟运行参数的确定》一文中研究指出利用Pro CAST软件对球墨铸铁连杆铸造工艺过程进行数值模拟,可实现对铸件质量的预判,降低生产成本。运行参数的确定是影响数值模拟结果能否与实际结果相一致的关键因素。依据连杆铸造工艺及生产结果,铸型刚度、石墨化膨胀、球化处理和孕育处理对铸件凝固过程的影响,确定了相关运行参数的具体数值,为铸造工艺的数值模拟提供了数值依据。(本文来源于《铸造》期刊2018年04期)

杨燕,焦壮壮,袁训锋,刘宝盈[6](2017)在《界面热阻对L型镁合金铸件凝固过程温度场的影响》一文中研究指出采用直接差分法求解热传导方程,对L型镁合金铸件凝固过程进行模拟,研究了界面热阻对温度场分布的影响。结果表明:在L型镁合金铸件凝固过程中,热量通过铸件/空气和铸件/铸型界面向外部环境、铸型传递,在铸件冒口区域形成热扩散层"阶梯",铸件由冒口区域向底座区域凝固。随着铸件/铸型热阻的减小,铸件内部温度降低,铸型拐角位置和铸型中心位置温度均升高;随着铸件/空气热阻的增加,铸件内部温度升高,铸型拐角位置和冒口位置最高温度均增加,铸件冒口区域的热扩散层"阶梯"消失,铸件由四周向中心区域凝固。(本文来源于《中国铸造装备与技术》期刊2017年06期)

凌云[7](2017)在《多力场作用下铸件凝固过程基于动态压强的缩孔预测方法及应用》一文中研究指出缩孔缺陷是铸件生产中面临的主要问题,极大的影响铸件的产品质量和性能。准确预测铸件缩孔,有助于优化铸造工艺,改善铸件质量。现有的铸件缩孔预测研究仅针对每种铸造工艺下缩孔的形成单独提出解决方法,没有一套统一的缩孔形成理论和模型,具有一定的局限性。本文通过分析重力铸造和立式离心铸造下铸件缩孔的形成机理,对多力场下铸件缩孔形成展开建模和数值模拟研究,结合浇注实验验证模型的准确性,并应用于铸造企业的铸件工艺缩孔预测。首先分析孤立液相区的流体连通特性及补缩特性,以及孤立液相区演变和缩孔的形成过程的关系,推导出各孤立液相区之间可互相补缩的临界压强判据。分析了重力铸造下未凝固的金属液受到的多力场作用(包括大气压力和重力等)属于保守力;在离心转轴上建立一个与离心机相同转速和旋转方向的非惯性旋转坐标系,简化立式离心铸造下金属液受力分析,并从理论上证明了在立式离心铸造工艺下,熔融金属液充型过程结束后,未凝固的金属液在离心机内受到的多力场作用(包括重力、离心力和科氏力等)也属于保守力。在保守力场的框架下推导出单独孤立液相区内部缩孔的分布规律,指出动态压强是影响缩孔分布的主要因素,并配合凝固时序产生的缩孔分布计算方法,提出多力场作用下铸件凝固过程缩孔预测模型。由于多力场作用下铸件凝固过程中缩孔的形成具有统一的物理规律,因此重力铸造和立式离心铸造工艺采用同一缩孔预测方法。其次,详细探讨了熔融金属液内真实压强场的快速求解算法、固相率的计算方法及收缩量分配技术等模型技术细节。采用C++语言开发出铸件凝固过程缩孔预测模块,在华铸CAE软件上进行二次开发,实现缩孔预测模型与华铸CAE软件对接。复用华铸CAE软件中成熟的温度场和流动场计算功能、材料数据库以及前处理和后处理功能,实现铸件通过本模型进行重力铸造和立式离心铸造工艺下缩孔预测的数值模拟。再次,根据本模型在重力铸造工艺下的特性,设计一组U形铸钢铸件的重力铸造实验,验证模型对于大气压力下重力铸造工艺缩孔预测具有很高的准确性。与此同时根据模型在立式离心铸造工艺下的特性,又设计了一组U形钛合金铸件的立式离心铸造实验,验证模型在真空中不同转速的立式离心浇铸工艺下均有很高的缩孔预测精度。通过分析两组铸造工艺下缩孔的形态与动态压强分布之间的关系,确立了压强在铸造过程缩孔分布方面的重要性。最后,从实际大批量生产的结构较为复杂的重力铸造铸钢铸件和立式离心铸造钛合金铸件中各选取两组铸件,采用本模型对其铸造工艺进行凝固过程模拟。结果表明两个重力铸造铸件的缩孔主要分布在冒口中,将模拟结果与纵切开的铸件对比,发现它们在同一截面上的缩孔形状非常相似,且缩孔高度的模拟结果与铸件截面实际缩孔高度非常接近,误差仅在一个网格以内(相对误差低于5%),具有极高的缩孔预测准确度。两个离心铸造铸件通过X光无损检测技术获得透视照片,将缩孔模拟结果与无损检测透视照片进行对比,二者在缩孔位置、形状和数量方面非常吻合。该模型在实际生产中具有极大的应用效果和推广价值。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-06-27)

卢玉章,申健,郑伟,徐正国,张功[8](2016)在《单晶铸件凝固过程工艺优化的数值模拟》一文中研究指出采用ProCAST软件系统研究了LMC(Liquid Metal Cooling)以及HRS(High Rate Solidification)工艺下,不同工艺参数对单晶铸件凝固过程中纵向温度梯度、温度梯度角、凝固界面位置的影响。结果表明:HRS工艺受型壳厚度影响很小,型壳表面的辐射散热是HRS工艺的主要影响因素,型壳的导热或者型壳和合金之间的换热是LMC工艺的主要影响因素;提高保温炉温度有利于提高纵向温度梯度;拉速是影响定向凝固最重要的参数,随拉速的增加,单晶铸件的纵向温度梯度先增大后减小,因此,制备不同合金铸件时应当采用不同的拉速;不同浇注温度时,经过10min的静置时间后,单晶铸件的初始温度分布趋于一致,对后续凝固过程影响很小。提出了以纵向温度梯度G∥、温度梯度角θ以及凝固界面位置Rp考察定向凝固工艺参数优劣的标准,纵向温度梯度、温度梯度角、凝固界面位置是评价定向凝固参数优劣的有效手段。(本文来源于《材料工程》期刊2016年11期)

[9](2016)在《2016铸件凝固过程控制及专有技术培训研讨会(西安站)》一文中研究指出为提高铸造企业工艺水平和铸件品质,防止铸件缺陷,由中国铸造协会、西安市科学技术协会主办,西安市铸造学会、铸造技术杂志社西安理工大学承办的"2016铸件凝固过程控制及专有技术培训研讨会"(铸件均衡凝固技术为国家科技成果重点推广计划项目,编号:工3-1-5-2)定于2016年11月18-21日在西安东方大酒店(029-87654321)召开。会议主题:提高铸造工艺设计防止铸件缺陷(本文来源于《铸造》期刊2016年10期)

苏斌,王震宏,邬军,罗超,陆喜[10](2015)在《基于CA方法的U-Nb合金铸件凝固过程的微观组织模拟》一文中研究指出目前,数值模拟技术已经成为预测铸件凝固行为以及微观组织形成演化过程的重要工具。本文建立U-Nb合金凝固过程微观组织演变的元胞自动机模型,模型考虑了固/液界面的溶质再分配、微观固相分数、曲率以及各向异性等因素。在宏观温度场模拟的基础上,通过建立的模型,可以模拟U-Nb合金铸件不同位置凝固过程微观组织演变,包括晶粒的形核、长大过程以及微观偏析的形成和演变规律,可以预测铸件的晶粒组织和成分分布,研究结果对U-Nb合金铸件质量的提高有着重要的意义。(本文来源于《中国核科学技术进展报告(第四卷)——中国核学会2015年学术年会论文集第5册(核材料分卷、辐射防护分卷)》期刊2015-09-21)

铸件凝固过程论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用直接差分法求解热传导方程,对π型镁合金铸件凝固过程温度场进行模拟,研究界面热阻对温度分布的影响。结果表明:不同铸件/铸型热阻条件下,内外拐角处的温度先快速升高到极大值,随后缓慢减小趋于稳定。随着铸件/铸型热阻的增加,冒口部分热扩散层"梯形状"向"矩形状"转变,冒口之间的"U形"低温区域逐渐增大;随着铸型/空气热阻的增大,底座部分热扩散层增厚,温度逐渐增加;随着铸件/空气热阻的增大,铸件/空气向外传输热量的能力减弱,冒口区域优先凝固的优势减弱直到最终消失。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

铸件凝固过程论文参考文献

[1].刘慧,雷钧,谷岩,龙连春.铸件凝固过程的广义有限差分法数值模拟[C].北京力学会第二十五届学术年会会议论文集.2019

[2].焦壮壮,杨燕,袁训锋,王艺儒.界面热阻对π型铸件凝固过程温度场的影响[J].中国铸造装备与技术.2018

[3].王栎竹.基于温控技术的铸件凝固过程智能控制[D].哈尔滨工业大学.2018

[4].陆皓.铸件凝固过程收缩缺陷宏微观数值模拟[D].山东大学.2018

[5].张帆,魏胜辉,卢景秀,刘瑞玲.球墨铸铁连杆铸件凝固过程数值模拟运行参数的确定[J].铸造.2018

[6].杨燕,焦壮壮,袁训锋,刘宝盈.界面热阻对L型镁合金铸件凝固过程温度场的影响[J].中国铸造装备与技术.2017

[7].凌云.多力场作用下铸件凝固过程基于动态压强的缩孔预测方法及应用[D].华中科技大学.2017

[8].卢玉章,申健,郑伟,徐正国,张功.单晶铸件凝固过程工艺优化的数值模拟[J].材料工程.2016

[9]..2016铸件凝固过程控制及专有技术培训研讨会(西安站)[J].铸造.2016

[10].苏斌,王震宏,邬军,罗超,陆喜.基于CA方法的U-Nb合金铸件凝固过程的微观组织模拟[C].中国核科学技术进展报告(第四卷)——中国核学会2015年学术年会论文集第5册(核材料分卷、辐射防护分卷).2015

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