压铸充型过程模拟并行搜索算法

压铸过程充型模拟技术存在的主要问题之一是迭代过程缓慢而导致计算效率较低。该文通过对压铸充型的数学模型和计算模型进行分析 ,利用机群计算平台 ,提出并建立了一种并行搜索计算模型。该模型在原有串行算法的基础上 ,通过效率参数的适当选择和调整 ,实现了利用并行计算优化串行过程的目的。这种算法可以充分发挥各个结点的计算能力 ,有效降低结点之间的通信时间。通过对实际压铸零件进行的计算测试表明 ,该算法在保证原有计算精度的前提下 ,可以在一定范围内极大地提高计算效率。     

铝合金半固态触变充型过程的计算机模拟

分析半固态AlSi7Mg合金触变充型过程中各个阶段浆料的压力和速度变化特征,建立耦合半固态表观粘度的三维流场数学模型,在考虑半固态边界条件和气体阻力方程基础之上,采用SOLAVOF法对铝合金件的触变充型过程进行模拟计算.结果表明, 入流速度大小对半固态浆料充填流态有显著影响.小的入流速度浆料充填流态倾向于采用平稳充型,同时气孔等缺陷产生倾向也小.与刹车泵体轴向注入工艺相比,在一定入流速度下,采用径向注入工艺成形阻力较小,充型中不会出现充不满的铸造缺陷.上述模拟结果与实际相吻合.     

基于Schwarz混乱松弛法的压铸充型模拟并行分区算法

压力铸造充型过程数值模拟是压铸计算机辅助工程应用的一个重要方面,而计算规模和效率一直是这一模拟过程中的关键问题.为扩大求解规模,该文应用Schwarz混乱松弛的思想,设计了一种异步并行算法,并在并行机群计算系统实现.该算法将整体的求解域分解为多个子域,每个子域的计算作为子任务分配给并行计算系统内的节点,每个节点可异步求解.采用通信机制进行数据交换,实现全局收敛.这种算法能够有效利用多节点优势,计算规模随节点数呈线性增加.对气缸盖罩盖零件进行了充型模拟验证,获得了满意结果.     

压铸镁合金罩盖充型过程的数值模拟

针对大型薄壁镁合金压铸件充型困难、容易产生冷隔和气孔等工艺缺陷,以手动变速箱罩盖压铸生产为对象,利用MAGMA数值模拟软件进行速度场、温度场模拟,结果表明,采用三浇口浇注系统充型平稳,温度场分布均匀,具有较少的气体夹杂和冷隔倾向,与实际生产结果具有很好的一致性.     

压铸镁合金罩盖充型过程的数值模拟

针对大型薄壁镁合金压铸件充型困难、容易产生冷隔和气孔等工艺缺陷,以手动变速箱罩盖压铸生产为对象,利用MAGMA数值模拟软件进行速度场、温度场模拟,结果表明,采用三浇口浇注系统充型平稳,温度场分布均匀,具有较少的气体夹杂和冷隔倾向,与实际生产结果具有很好的一致性。     

半固态镁合金压铸充型过程的数值模拟研究

在考虑半固态AZ91D镁合金充型过程的压力和速度变化特征的基础上,建立了模拟计算所需要的表观黏度数学模型.采用ProCAST软件,对半固态镁合金压铸充型过程进行模拟,预测卷气、夹杂物产生的可能性,以便优化其工艺参数和工艺方案.结果表明,与全液态镁合金充型过程相比,半固态金属充型平稳,模具寿命长,铸件质量好;改变内浇道和溢流槽的设置位置和数量,还可有效地减少铸件本身内部杂质,提高铸件质量.     

压铸充型过程的SPH方法建模及数值模拟

基于欧拉描述的数值方法在求解压铸充型过程自由表面问题时存在一定困难.为提高自由表面数值模拟的准确性,建立了基于纯拉格朗日描述的压铸充型过程光滑粒子流体动力学(SPH)方法计算程序.引入Monaghan边界模型建立了型腔壁面边界条件,通过划分入流区域粒子和流体粒子满足了入流边界条件.采用所编制的程序计算了Schmid验证...     

移动磁场对铝合金E型铸件充型能力的影响

在移动磁场铸造下,移动磁场的大小对铝合金充型能力有显著的影响.试验结果表明:在移动磁场下ZL102铝合金充型能力明显提高.在采用不锈钢为底模,当电压在220~235 V时能产生适宜的磁场,使ZL102铝合金E型铸件充型完整.     

铸造充型过程模拟新技术研究

铸造充型过程数值模拟计算中,速度场和压力场的求解非常重要.通常求解粘性不可压流体的基本方程(动量方程及连续性方程)往往采用SOLA-VOF算法,但该方法计算精度和速度并不是很好.本文提出了一种新的计算方法--三维近似盒迭代法(ABX),该方法采用混和差分格式离散方程.实践证明,该方法可以准确而迅速地求解N-S方程.     

压铸铝合金加工质量的控制

本文重点讨论了为保证压铸铝合金泵壳类零件的加工质量,针对压铸铝合金加工过程中所产生的问题,主要从选取刀具材料和刀具参数等方面提出了相应的解决方案,并通过实践验证方案可行,为压铸铝合金零件加工提供参考。     

铝合金高压压铸模拟分析

应用MAGMAsoft模拟分析压铸产品的充填、凝固过程，优化模具浇注、热平衡系统设计，优选工艺参数区间，监控工艺过程参数，控制缺陷形成，总结高压压铸模拟的分析方法。     

低频电磁场对传统热顶铸造6063铝合金凝固过程的影响

在传统热顶铸造过程中施加低频电磁场,使用热电偶测量了稳定铸造阶段从铸锭中心到边部不同位置的冷却过程,得到了铸锭内部的温度分布,分析了低频电磁场对传统热顶铸造6063铝合金凝固过程、宏观组织和表面偏析层厚度的影响.实验表明:低频电磁场使铝熔体产生的强制对流使熔池内的温度分布更加均匀,促进了铝熔体过热的散失,使熔池内的温度低于6063铝合金的液相线温度,提高了熔池内部形核质点的数量,在没有添加细化剂条件下使铸锭宏观组织均匀细小,降低了液穴深度.铝熔体流动速度的加快能增强石墨环与铝熔体之间的换热,使结晶器内铸锭表面初始凝壳点位置上移,减小了铝熔体与结晶器的有效接触高度,提高了铸锭的表面质量.     

铸造残余应力对铝合金副车架疲劳寿命的影响

运用ProCast软件对真空压铸铝合金副车架进行铸造工艺仿真,得到副车架的残余应力场.通过中间文件把残余应力作为初始条件加载到副车架力学分析有限元模型上,利用HyperMesh、ABAQUS、Fe-Safe等软件对副车架进行疲劳寿命分析.结果显示残余应力使纵向工况、侧向工况、垂向工况中的疲劳寿命分别降低了48%、71.3%、32.5%.对副车架进行台架试验,结果表明:考虑了残余应力的疲劳仿真结果更接近台架试验结果,并且该铝合金副车架的性能指标符合实际使用要求.因此考虑了残余应力的疲劳仿真对真空压铸铝合金副车架的生产更具指导意义.     

金属材料触变充填及其压力变化特征的模拟

分析了触变合金充填过程的压力变化特征,建立了耦合表观粘度的计算数学模型.对触变铝合金和钢件充型过程及压力变化进行模拟.结果表明,触变合金充型过程具有持续增加的压力变化特征,增加压力主要克服浆料流动阻力与重力,增加幅度约为0.12MPa.在成形充填速度范围内,触变合金呈现稳定的层流充填特征.相比触变铝合金,钢温度高容易引起触变成形过程的降温,表观粘度增大而导致铸件缺陷.半固态刹车泵体两种入流形式的充填压力模拟分析与实际成形结果表明,径向入流方式具有较高的成形质量.     

水平连铸灰铁矩形截面型材凝固过程数值模拟

以５０ｍｍ×９０ｍｍ水平连铸灰铁型材为对象利用直接差分法在反算结晶器内表面热流边界的条件下，并基于型材表面热流等于结晶器相应部位热流的基础上［１］，进行了同时计及轴向传热的三维凝固的数值模拟。将模拟结果与实际结晶前缘相比较，证明模拟结果与实际相吻合。     

太原地区建立压铸生产基地的建议

简要介绍了铝镁合金压力铸造的发展情况,提出了太原地区建立铝镁合金压铸基地的基础条件和有利因素。     

镁合金轮毂低压铸造过程模拟

运用软件PAM—CAS^TM对镁合金轮毂的低压铸造过程进行了数值模拟,研究了填充和凝固过程中温度场、流场以及液体分数等主要参数的分布,预测在此过程中可能出现的各种缺陷．结合镁合金独特的物理性能,分析了这些缺陷的形成机理,给出抑制这些缺陷的方法和措施．发现通过降低浇注速度,可有效地消除在浇铸过程中所产生的气孔和部分缩孔缺陷,以获得高质量的镁合金铸件．     

高碳钢连铸坯凝固过程溶质宏观偏析的数值模型

采用FeC二元合金的紊流、凝固传热及溶质传输三维耦合模型,针对铸坯不同碳质量分数对凝固过程溶质分布的影响进行数值模拟,凝固过程以柱状晶生长方式进行,遵循局部热力学平衡·研究发现,与低碳钢相比,高碳钢的凝固坯壳较薄,等温曲线较为光滑,糊状区范围较大·碳质量分数较高的钢种,偏析较轻;而低碳钢,偏析较为严重     

铸铝合金在潮湿大气中的腐蚀及其微观机制

用模拟湿热腐蚀试验方法在工业纯铝、ＺＬ１０２和ＺＬ１０９合金表面诱发腐蚀,用ＳＥＭ、ＥＤＳ和ＸＲＤ等实验手段观察和分析了铸铝合金中第二相和腐蚀产物的微观形貌及化学成分,研究了第二相与表面缺陷对铸铝合金大气腐蚀发生机制的影响．结果表明,在吸附了水分和侵蚀性Ｃｌ－的微观孔隙周围,由Ａｌ６Ｃｕ３Ｓｉ相粒子和铝基体构成的腐蚀微电池发生电化学反应,电位较负的Ａｌ首先发生溶解,导致了局部点状腐蚀;腐蚀产物中除了存在少量共晶硅、氧化铝外,主要由铝的不溶性氢氧化物构成．在０．５ｍｏｌ／ＬＮａＣｌ水溶液中的电化学测试结果表明,由于富铜Ａｌ６Ｃｕ３Ｓｉ第二相粒子的存在,在含侵蚀性Ｃｌ－的介质中,ＺＬ１０２、ＺＬ１０９合金比纯铝具有更强的腐蚀倾向．