一般铸件凝固过程数值模拟研究

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1、昆明理工大学硕士硕士学位论文摘要本文叙述了铸造过程计算机数值模拟的国内外研究概况，指出了我国在铸造过程数值模拟方面与国外存在的差距，分析了选择本课题进行研究的依据、目的和意义。在温度场模拟方面，采用显式差分方法，并根据传热学基本原理，建立了热传导的三维差分方程：根据能量守恒的原理推导了辐射、对流、给定热流密度等情况下的边界条件的差分方程。在潜热的处理方面，采用比热容法与温度回升法相结合。在温度场数值模拟的基础上。采用c／√百法并结合熔池孤立域的动态划分技术对凝固过程中可能出现的缩松缩孔进行模拟；在热裂的预测方面，以铸造合金流变行为的热裂判据为

2、数学模型对其预测．根据温度场模拟，缩松缩孔以及热裂的数学模型，采用MicrosOftVisualc++6．0开发平台开发了相应的计算机模拟程序。并把模拟计算的结果与实验结果进行了对比。二者基本吻合．此外，建立了包括材质名称。导热系数，密度，比热等常用材质的热物性参数数据库，并采用UicrosoftVisualC++6．0开发了相应的管理程序，方便了对材质热物性参数的管理。本文所讨论的内容，对应用计算机模拟铸件凝固过程中的温度场，预测铸件在凝固过程中的缩松缩孔及热裂倾向，提供了一定的理论基础。对改进铸造生产工艺，提高铸件产品质量，提高铸造企业经

3、济效益具有一定的现实意义和理论意义。关键词：铸造数值模拟温度场缩松缩孔热裂热物性参数程序设计昆明理工大学硕士硕士学位论文ABSTRACTInthispaper，thepresentforeignanddomesticresearchoncomputerdigitalsimulationofcastingprocessisintroducedwhichindicatesthedifferencebetweenourcountryandtheforeign．Onthesametime，Theaccordance．purpose，andthemea

4、ningahoutselectingthesubjecthavebeenanalyzed．Inthesimulationoftemperaturefields，accordingtotheprincipleOfHeattransfer。thethree—dimensionalequationofheatconductionisestablishedbyusingfinitedifferencemethod：Moreover．thethreedimensionalfinitedifferenceequationofsomeboundrycond

5、itionssuchasconvective，andthethermalcurrentdensitywasgivenetcareestablishedaccordingtOtheprincipleofenergyconservation．Inthetreatmentofthelatentheatoffusion，thetemperaturecompensationmethodandenthalPYmethodareused．Onthebasisoftemperaturefieldsimulation·theG{压whichiscombined

6、withthetechnologyofdynamicaldivisionof‘isolatedmeltingzonesisusedtopredicttheshrinkagecavitiesandporositiesduringsoIidficationprocess：Inthepredicationofhotcrack，thehotcrackcriterionbasedonrheologymodelisregardedasthemathematicalmodeltopredictthehotcrackofcastingsolidficatio

7、n．accordingtothemathematicalmodeloftemperaturefileds。shrinkagecavities，poresitiesandthehotcrack，theprogramofcomputerizedsimulationisdevelopedusingMicrosoftVisualC++6．0．andtheresultsofcomputerizedsimulationarecomparedwiththeexperimeritswhichareconformedtoactualcasebasically．

8、Furthermore，amaterialdatabaseincludingmaterialname，density，isII昆明理工大掌硕士硕士学位论文setup