發(fā)布時(shí)間：2023-05-04 05:40

　　鑄造產(chǎn)業(yè)一直是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的重要組成部分之一,隨著時(shí)代的進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展理念的提出,使用最小的成本來(lái)獲得最優(yōu)質(zhì)的鑄件已經(jīng)逐漸成為鑄造業(yè)必然的發(fā)展目標(biāo)。鑄造過(guò)程數(shù)值模擬技術(shù)能夠?yàn)殍T造生產(chǎn)提供有效的技術(shù)支持,在分析缺陷產(chǎn)生情況、預(yù)測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量、改良技術(shù)方案等方面發(fā)揮著重要的作用,而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,需要進(jìn)行模擬分析的鑄件往往體積較大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,受個(gè)人計(jì)算機(jī)配置的限制,模擬周期相對(duì)較長(zhǎng),如何提高模擬計(jì)算過(guò)程的計(jì)算精度和計(jì)算效率一直是廣大專家學(xué)者的研究重點(diǎn)。本文針對(duì)此問(wèn)題提出了宏觀縮孔度模型、宏微觀縮松度模型和動(dòng)態(tài)網(wǎng)格技術(shù)模型,對(duì)傳統(tǒng)鑄造凝固過(guò)程數(shù)值模擬的計(jì)算模型進(jìn)行改進(jìn),有效的提高了模擬計(jì)算過(guò)程的效率和精度。宏觀縮孔度模型是建立在原有算法基礎(chǔ)上,通過(guò)每一時(shí)間步長(zhǎng)實(shí)時(shí)消耗當(dāng)前步長(zhǎng)內(nèi)產(chǎn)生的收縮量,并平均賦予每一個(gè)頂部熔池單元,使其具有一定的縮孔度,此縮孔度不斷疊加,直至達(dá)到100%后將網(wǎng)格標(biāo)志修改為縮孔,并進(jìn)行下一層單元的判斷。通過(guò)算法模型,由于實(shí)時(shí)的消耗收縮量,一部分由于凝固而被判定為完全充滿的鑄件網(wǎng)格具有一定的縮孔度,通過(guò)縮孔度分布擬合得到更加貼合實(shí)際的縮孔形貌,且使縮孔缺陷的預(yù)測(cè)和顯示脫離...

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 鑄造過(guò)程數(shù)值模擬研究概述
        1.2.1 鑄件充型過(guò)程數(shù)值模擬
        1.2.2 鑄件凝固過(guò)程數(shù)值模擬
        1.2.3 鑄件凝固微觀組織數(shù)值模擬
    1.3 縮孔縮松缺陷預(yù)測(cè)的研究進(jìn)展
    1.4 研究意義及研究?jī)?nèi)容
第二章 研究路線、算法和開發(fā)平臺(tái)
    2.1 研究路線
    2.2 傳熱學(xué)基礎(chǔ)
        2.2.1 熱傳導(dǎo)
        2.2.2 熱對(duì)流
        2.2.3 熱輻射
    2.3 鑄件凝固過(guò)程中導(dǎo)熱方程的離散化
        2.3.1 差分格式的推導(dǎo)
        2.3.2 差分格式的穩(wěn)定性和收斂性
        2.3.3 鑄件凝固過(guò)程熱傳導(dǎo)差分格式的求解條件
    2.4 結(jié)晶潛熱的處理
    2.5 縮孔縮松缺陷預(yù)測(cè)模型
        2.5.1 熔池劃分算法
        2.5.2 縮孔的預(yù)測(cè)算法
        2.5.3 縮松的預(yù)測(cè)算法
    2.6 開發(fā)平臺(tái)與工具
        2.6.1 開發(fā)平臺(tái)
        2.6.2 開發(fā)工具
第三章 宏觀縮孔度的研究
    3.1 技術(shù)路線
    3.2 算法模型
    3.3 模擬結(jié)果及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.3.2 模擬方案
        3.3.3 結(jié)果對(duì)比及分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 宏微觀結(jié)合縮松度的研究
    4.1 技術(shù)路線
    4.2 算法模型
        4.2.1 運(yùn)算次序的確定
        4.2.2 溫度回升法計(jì)算模型
        4.2.3 宏微觀縮松度預(yù)測(cè)模型
    4.3 模擬結(jié)果及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.3.2 溫度曲線的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)對(duì)比
        4.3.3 微觀縮松度模擬結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第五章 動(dòng)態(tài)網(wǎng)格技術(shù)的研究
    5.1 技術(shù)路線
    5.2 算法模型
        5.2.1 動(dòng)態(tài)網(wǎng)格剖分方法
        5.2.2 場(chǎng)值的再分配
    5.3 模擬結(jié)果及分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望與不足
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表



本文編號(hào)：3808059