離心鑄造充型過(guò)程數(shù)值模擬的研究.pdf

1、離心鑄造作為一種高效的特種材料成形方法,在鑄造行業(yè)中占據(jù)著越來(lái)越重要的地位.利用數(shù)值模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)離心鑄造生產(chǎn)過(guò)程的模擬,能夠擺脫離心鑄造目前基于經(jīng)驗(yàn)、定性、不可知的窘態(tài),進(jìn)入科學(xué)、定量和可預(yù)知的新境界,能夠預(yù)測(cè)缺陷、優(yōu)化工藝、指導(dǎo)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄件質(zhì)量進(jìn)行有效地控制.本文根據(jù)離心鑄造生產(chǎn)的特點(diǎn),利用數(shù)值模擬技術(shù),成功地研制出了一套面向?qū)嶋H生產(chǎn)的離心鑄造生產(chǎn)過(guò)程CAE軟件系統(tǒng),并在實(shí)際生產(chǎn)中得以應(yīng)用.根據(jù)離心鑄造金屬液受力的特殊性,分析了

2、流體自由表面的特點(diǎn)和兩類慣性力的影響.根據(jù)康斯坦丁諾夫公式給出了轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)的模塊.在此基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出能夠反映其流動(dòng)特點(diǎn)的數(shù)學(xué)模型,合理設(shè)置了邊界條件.本論文首先介紹一般重力鑄造的充型過(guò)程模擬方法,分析其方法的優(yōu)缺點(diǎn),并將它作為此課題研究的重要參考.針對(duì)以往研究中澆注系統(tǒng)內(nèi)金屬液體的流態(tài)難以準(zhǔn)確仿真的缺點(diǎn),本課題將澆注系統(tǒng)中的流體網(wǎng)格單獨(dú)考慮,提高了模擬的準(zhǔn)確性.離心鑄造充型過(guò)程復(fù)雜,伴隨著巨大的熱量傳遞,數(shù)值模擬中常用的"瞬間充型、初溫均