砂型鑄造過(guò)程應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬技術(shù)研究.pdf

1、鑄造凝固過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬仿真是學(xué)科發(fā)展的前沿領(lǐng)域，是改造傳統(tǒng)鑄造產(chǎn)業(yè)的必由之路。同溫度場(chǎng)、流動(dòng)場(chǎng)的計(jì)算分析相比，應(yīng)力場(chǎng)模擬起步較晚，目前發(fā)展還不成熟，因此成為鑄造過(guò)程宏觀模擬的研究熱點(diǎn)。鑄造凝固過(guò)程應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬能夠幫助鑄造工程師預(yù)測(cè)和分析鑄件裂紋、變形及殘余應(yīng)力，為控制應(yīng)力應(yīng)變?cè)斐傻娜毕?、?yōu)化鑄造工藝、提高鑄件尺寸精度及穩(wěn)定性提供科學(xué)的依據(jù)。 本文總結(jié)了鑄件凝固過(guò)程應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬研究的進(jìn)展，以及數(shù)值模擬方法、數(shù)值模擬軟件的發(fā)

2、展?fàn)顩r。簡(jiǎn)要介紹了鑄造過(guò)程熱應(yīng)力場(chǎng)的特性，建立了瞬態(tài)溫度場(chǎng)、熱應(yīng)力場(chǎng)彈塑性三維有限元模型，以及溫度場(chǎng)中初始條件、邊界條件、潛熱處理的數(shù)學(xué)模型。 選取有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行熱應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬研究，考慮了材料性能隨溫度變化的特性，采用非線性分析，對(duì)典型鑄件--應(yīng)力框三維溫度場(chǎng)、熱應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行有限元分析。計(jì)算結(jié)果表明三維溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬能反映鑄件冷卻過(guò)程溫度場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化，同時(shí)把相變應(yīng)力加入到應(yīng)力計(jì)算過(guò)程中，得到了同理論分析和參考文獻(xiàn)