液態(tài)金屬充型過(guò)程算法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值計(jì)算技術(shù)的發(fā)展完善，計(jì)算機(jī)在鑄造領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用。它可以在不進(jìn)行實(shí)際澆注的情況下，模擬鑄造的充型、凝固等過(guò)程，可以大大提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于鑄造生產(chǎn)具有十分重要的意義。 液態(tài)金屬的充型過(guò)程是鑄件形成的最重要的階段。本文介紹了當(dāng)前充型過(guò)程數(shù)值模擬的發(fā)展現(xiàn)狀以及在研究過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，探討了充型過(guò)程的數(shù)值計(jì)算方法。在充型過(guò)程中，液態(tài)金屬的流動(dòng)過(guò)程可以認(rèn)為是不可壓縮的牛頓流體，遵循質(zhì)量守恒定律、

2、動(dòng)量守恒定律，據(jù)此建立起數(shù)學(xué)模型方程，利用有限差分法對(duì)所確立的數(shù)學(xué)模型方程進(jìn)行了離散，獲得了數(shù)學(xué)模型的差分格式。在對(duì)充型過(guò)程的邊界條件進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上采用了SOLA方法求解充型過(guò)程的速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)，再用VOF方法處理三維自由表面，包括自由表面的確定、自由表面的移動(dòng)。 本文針對(duì)流場(chǎng)計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)、效率低的問(wèn)題，研究了現(xiàn)有的提高充型過(guò)程數(shù)值模擬計(jì)算效率的方法。同時(shí)具體提出了三種提高流場(chǎng)計(jì)算速度的方法，使流場(chǎng)的數(shù)值模擬計(jì)算效率大大提高，并