立式離心鑄造充型過程物理模擬平臺的開發(fā)與應(yīng)用.pdf

1、立式離心鑄造作為一種高效的材料成形方法，廣泛應(yīng)用于軍事、航空航天等領(lǐng)域。物理模擬可以實現(xiàn)對立式離心鑄造充型過程科學定量地分析，擺脫目前工藝生產(chǎn)基于經(jīng)驗的困境，實現(xiàn)智能化的性能預測及工藝優(yōu)化。本文基于立式離心鑄造工藝特點及相似準則，設(shè)計開發(fā)了立式離心鑄造充型過程物理模擬平臺。
　　首先本文分析了物理模擬平臺開發(fā)的理論基礎(chǔ)。根據(jù)立式離心鑄造工藝特點，分析了澆注速度、轉(zhuǎn)速及粘度等工藝參數(shù)的選取及影響，闡述了離心力場下流體自由表面形狀；利

2、用相似原理，推導出相似準則，確定雷諾數(shù)為決定性相似準數(shù)。
　　其次本文設(shè)計開發(fā)了立式離心鑄造充型過程物理模擬平臺。包括立式離心鑄造機、流量控制系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)三大部分。平臺可以實現(xiàn)離心轉(zhuǎn)臺的無極調(diào)速及瞬時轉(zhuǎn)速測定，實現(xiàn)澆注、調(diào)速、測速的一體化控制。同時可以實現(xiàn)任意流速的測定及調(diào)節(jié)，獲取流體瞬間充型過程圖，為后續(xù)流體三維流動分析提供數(shù)據(jù)支持。
　　最后本文應(yīng)用該物理模擬平臺定性定量地研究了工藝參數(shù)對流體充型過程的影響。研究發(fā)