鑄鋼鑄鐵件縮孔縮松缺陷預測的數(shù)值模擬研究及軟件開發(fā).pdf

1、鑄件充型凝固過程數(shù)值模擬是當前材料加工領(lǐng)域的研究熱點。許多發(fā)達國家都擁有了自己的商品化軟件，已經(jīng)應用大生產(chǎn)實踐當中，國內(nèi)也出現(xiàn)了幾款商品化軟件，但與國外水平相比，差距較大?；诖?，本文采用較新的技術(shù)建立數(shù)值模擬的基礎(chǔ)框架，總體發(fā)展目標是開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的具有國內(nèi)外先進水平的鑄件成型數(shù)值模擬軟件。本論文研究開發(fā)了鑄鋼、鑄鐵砂型鑄件凝固過程溫度場計算模塊及縮孔縮松缺陷預測模塊，材料數(shù)據(jù)庫模塊、后處理數(shù)據(jù)可視化等模塊，進一步完善了前處理

2、模塊，基本形成了完整的數(shù)值模擬軟件框架。 在溫度場計算方面，離散模型采用顯式直接差分法，采用溫度回升法和等效比熱容法分區(qū)段應用來處理潛熱，界面換熱系數(shù)采用等效界面換熱系數(shù)，并編制了完善的溫度場計算程序。在此基礎(chǔ)上完成了鑄件凝固過程孤立域的實時快速準確計算。對于一般鑄鋼件，采用孤立域即縮即補法來預測集中縮孔，用Niyama 準則來預測縮松缺陷。對于鑄鐵件，采用凝固過程收縮、膨脹動態(tài)疊加法和最終區(qū)域的收縮膨脹法來預測縮孔縮松缺陷。模

3、擬結(jié)果與實際鑄件澆注結(jié)果對比基本吻合。 在材料數(shù)據(jù)庫方面，在全面分析比較當前各種數(shù)值模擬軟件數(shù)據(jù)庫，采用paradox 進行數(shù)據(jù)庫開發(fā)，完成了具有增加、刪除、修改等功能的簡易實用軟件材料數(shù)據(jù)庫，并將其成功嵌入到數(shù)值模擬軟件中。 在數(shù)據(jù)可視化方面，采用目前最先進的OpenGL 技術(shù)，在C++Builder 開發(fā)環(huán)境下，編制了完整的前處理、中間計算及后處理圖形顯示程序，使得圖形能夠?qū)崟r快速平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、剖切等變換，實現(xiàn)了