基于反熱傳導(dǎo)法獲取消失?；诣F鑄件-鑄型界面換熱系數(shù)的研究.pdf

1、在鑄造過程中，鑄件與鑄型界面的換熱直接影響鑄件凝固溫度場的變化，溫度場模擬是鑄造CAE技術(shù)預(yù)測鑄件缺陷、組織和性能的基礎(chǔ)。在計算機模擬鑄件凝固過程中，鑄件/鑄型界面換熱系數(shù)不僅是必備的邊界條件，也是影響鑄件溫度場模擬精度的關(guān)鍵因素。然而，界面換熱系數(shù)難以通過實驗直接獲取。本文主要研究目標(biāo)是采用反熱傳導(dǎo)法獲取鑄造凝固過程中鑄件/鑄型界面換熱系數(shù)。
　　首先，建立了基于有限差分?jǐn)?shù)值求解算法的溫度場數(shù)學(xué)模型，針對鑄件凝固過程中，材料物性

2、參數(shù)隨溫度的變化而發(fā)生變化的特點，提出了基于二分查找算法和牛頓插值法處理變化的材料熱物性參數(shù)的方法，開發(fā)了基于變物性參數(shù)的溫度場求解程序，提高了正熱傳導(dǎo)計算精度，為界面換熱系數(shù)反求模型的求解精度提供了保證。
　　其次，建立了基于反熱傳導(dǎo)法求解鑄件/鑄型界面換熱系數(shù)的數(shù)學(xué)模型，并且通過假設(shè)界面熱流的方法驗證了模型的準(zhǔn)確性，同時重點研究了界面熱流形狀和最近測溫點距離對求解結(jié)果的影響。
　　最后，設(shè)計并且實施了在不同的鑄型初始溫度

3、(T干砂=20℃和T干砂=50℃)下消失模灰鑄鐵件凝固測溫實驗。采取了一系列措施保證了實驗數(shù)據(jù)的精度，提高了反問題解的抗不適定性。獲得了理想的溫度數(shù)據(jù)，為界面換熱系數(shù)的反求模型提供輸入條件。采用界面換熱系數(shù)反求模型獲取了不同鑄型初始溫度下的界面換熱系數(shù)隨時間變化的曲線，研究了鑄型初始溫度對鑄件/鑄型界面換熱系數(shù)的影響規(guī)律。通過最小二乘法建立了界面換熱系數(shù)與時間的數(shù)學(xué)關(guān)系式，并應(yīng)用于鑄件溫度場計算，模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)反求獲取的界面換熱系數(shù)有助于