砂型鑄造過程應(yīng)力場數(shù)值模擬技術(shù)研究.pdf

1、鑄造凝固過程的計算機模擬仿真是學科發(fā)展的前沿領(lǐng)域，是改造傳統(tǒng)鑄造產(chǎn)業(yè)的必由之路。同溫度場、流動場的計算分析相比，應(yīng)力場模擬起步較晚，目前發(fā)展還不成熟，因此成為鑄造過程宏觀模擬的研究熱點。鑄造凝固過程應(yīng)力場的數(shù)值模擬能夠幫助鑄造工程師預(yù)測和分析鑄件裂紋、變形及殘余應(yīng)力，為控制應(yīng)力應(yīng)變造成的缺陷、優(yōu)化鑄造工藝、提高鑄件尺寸精度及穩(wěn)定性提供科學的依據(jù)。 本文總結(jié)了鑄件凝固過程應(yīng)力場數(shù)值模擬研究的進展，以及數(shù)值模擬方法、數(shù)值模擬軟件的發(fā)

2、展狀況。簡要介紹了鑄造過程熱應(yīng)力場的特性，建立了瞬態(tài)溫度場、熱應(yīng)力場彈塑性三維有限元模型，以及溫度場中初始條件、邊界條件、潛熱處理的數(shù)學模型。 選取有限元分析軟件ANSYS進行熱應(yīng)力場數(shù)值模擬研究，考慮了材料性能隨溫度變化的特性，采用非線性分析，對典型鑄件--應(yīng)力框三維溫度場、熱應(yīng)力場進行有限元分析。計算結(jié)果表明三維溫度場的數(shù)值模擬能反映鑄件冷卻過程溫度場的動態(tài)變化，同時把相變應(yīng)力加入到應(yīng)力計算過程中，得到了同理論分析和參考文獻