浅谈CAE在铸造中的应用

铸造凝固模拟技术已广泛的应用于生产实践中,随着计算机硬件条件的改善,铸造过程数值模拟技术有了长足的进步,国内外铸造CAE软件不断完善并对实际生产起着越来越重要的作用。本文介绍了铸造过程数值模拟技术的一些基本的思路和原理;并给出了华铸CAE软件在压铸中的一些应用实例,从而辅助工艺人员进行工艺优化,指导实际铸件生产。     

AlSi9Mg变速箱下壳低压铸造工艺模拟及优化

为解决低压铸造过程中容易产生气孔、夹渣、缩松等问题,研究了铸造工艺参数对低压铸造AlSi9Mg变速箱下壳充型及凝固过程的影响.依据Pro/Engineer软件绘制2种不同浇注系统的变速箱下壳三维实体模型,利用ProCAST软件进行数值模拟,探讨浇注温度、铸型温度及充型压力等对AlSi9Mg变速箱下壳低压铸造时金属液充型...     

铝板坯半连续铸造充型过程三维流场与温度场耦合数值模拟

利用CFD商用软件Flow-3d对铝板珏半连续铸造充型过程中流场与温度场耦合作用下的凝固过程进行了数值模拟。分析了铝板坯半连续铸造充型过程中流场和温度场对凝固的影响，得到了流场、温度场的分布图和充型过程中自由表面的位置和形状图。表明合适的浇注速度可形成理想的充型模式和温度分布，避免某些铸造缺陷。     

铸造过程的CAE数值模拟技术

铸件充型凝固过程数值计算以铸件和铸型为计算域，包括熔融金属流动和传热数值计算，浇注系统设计，模具设计等．铸造过程数值模拟技术是利用计算机技术来改造和提升传统铸造技术，现阶段的铸造CAE（Computer Aided Erlgineering）软件能够准确地预测铸件在充型凝固过程中可能产生的缺陷，进行工艺优化，缩短实验周期，提高铸件质量，降低生产成本．     

压力铸造充型过程流动与传热数值模拟的研究

为了解压力铸造的充型特点 ,基于有限差分法建立了液态金属充填型腔过程的流动及耦合传热计算的数学模型 ,使用 SOL A - VOF数值模拟技术开发了压铸充型过程流动与传热的数值模拟分析软件。分别用层流假设和 K- ε紊流模型对“弓”形型腔的充型过程的流场进行了模拟计算 ,并与压铸水模拟实验的高速摄像进行比较 ,结果表明 ,采用紊流模型能更精确地模拟压铸充型过程。最后使用所开发的模拟分析软件 ,对具有三维复杂形状的实际压铸件的充型过程的流场、温度场进行了模拟 ,并分析了充型过程中模具在型腔表面的温度变化规律 ,提出“瞬态层”的概念 ,大大缩小了计算区域 ,提高了计算效率     

有限元软件ANSYS在轧制过程中的应用

介绍了有限元法和数值模拟技术的产生、发展及ANSYS软件的主要功能，用ANSYS软件对轧制过程进行了数值模拟,模拟结果与工程实际情况相符合。     

铸造工艺的计算机辅助设计

阐述了铸造工艺计算机辅助设计的研究方法.使用PRO/E软件完成对铸件的实体造型,利用相应的铸造模拟软件MAGMAsoft对铸件充型状态、凝固过程的温度场、流场和应力场进行模拟.根据模拟结果,可判断出铸件可能产生的缺陷并对缺陷成因进行分析,评估了铸造工艺与铸件质量,提出了改进方案.     

基于Anycasting铸造模拟技术的DA5排气歧管产品研制

对铸件充型凝固过程数值模拟是提高铸件质量和铸造生产经济效益的重要途径之一．在DA5排气歧管新品研制开发基础上,以模拟仿真软件Anycasting为工具,在DA5排气歧管模具设计初期,对不同浇注系统进行了铸件充型过程三维数值模拟,为浇注系统设计方案选择提供依据．同时通过高级缺陷分析,对缩孔缺陷进行了预测,为DA5排气歧管工艺方案改进提供了方向,缩短了DA5排气歧管新品研制周期．     

衬板铸件消失模充型过程的数值模拟

运用ProCast软件进行数值模拟,考察了衬板实型铸造的充型特点,得到了衬板铸件充型过程速度和温度场的变化情况,并对衬板铸件进行了缺陷的预测与分析。确保了铸件质量,缩短试制周期,降低生产成本。     

高压冶金技术在高氮钢冶炼中的应用

高压冶金技术促进了特殊钢冶炼的发展,阐述了高压冶金技术特征及其在高氮钢冶炼方面的发展及应用。结合在高压底吹条件下冶炼高氮钢的热力学和动力学理论,开展了高压精炼过程的数值模拟和物理模拟研究;分析了精炼压力和铸造压力对钢中氮含量的影响,在自制高温高压反应釜上,开展了大量精炼和铸造高氮钢的多因素热态实验,获得了冶炼合格高氮钢的高压冶金工艺参数。     

盆地与油气成藏模拟软件的发展趋势分析

为了准确和定量地重建出盆地发展过程或油气成藏过程 ,掌握盆地与油气成藏模拟软件发展趋势及技术难点 ,通过研究相关资料 ,对盆地与油气成藏模拟软件的三个发展阶段进行了分析 .总结出盆地与油气成藏模拟软件的发展趋势 :源岩与油气藏在空间上的关系决定着油气藏形成过程 ,应以源岩与油气藏的空间组合关系为基础建立模型 ,将盆地模拟技术与资源评价思想结合模拟出油气藏形成过程 ;发展模拟的真三维技术 ,实现油气运移的三维动态模拟     

水电仿真软件中调速器模型的设计及实现

针对目前水电仿真系统中PID型调速器的控制参数难于确定的情况,基于Matlab/Simulink平台建立调速系统数学模型.采用自适应模糊控制算法,并使用遗传算法进行参数优化,提高了仿真调节系统模型的鲁棒性.利用Matlab自带的实时代码生成工具箱RTW(real-time workshop),实现从Simulink模块图到VC集成开发环境的代码转换.讨论了算法的实用性和程序实现时应注意的问题.整个开发过程与Matlab/Simulink平台紧密结合,缩短了开发周期,提高了代码的可靠性.     

Design and Manufacture of a Wax Injection Tool for Investment Casting Using Rapid Tooling

A rapid wax injection tool of a gearbox shift fork was designed, simulated, and manufactured using rapid prototyping and rapid tooling technology to save time and cost of producing wax models used for the investment casting process. CAE simulation softwares, in particular, MoldFlow, are used to get wax injection moulding parameters such as filling parameters, temperature profiles, freeze time, speed, and pressure. The results of this research were compared with conventional wax model production methods. The criteria of such comparison were based upon parameters such as time, cost, and other related characteristics, which resulted in saving of 50% in time and 60% in cost. In this research, design, assembly, and wax injection operation of the wax tool took 10 days. Considering the fact that wax melting temperature is as low as 70℃ and injection pressure of 0.5 MPa, the tool suffers no damage due to the thermal and pressure stresses, leading to the mass production of wax models.     

双辊薄带铸轧数值模拟研究现状及展望

由于铸轧过程复杂,工序高度凝聚且工艺参数间联系紧密,其中一些重要的现象无法通过现有实验条件进行测量,因此数值模拟方法成为探寻铸轧规律的一种有效方式,已经在有色金属以及钢铁铸轧领域得到广泛应用。本文对近年来采用数值模拟方法针对铸轧过程中熔池、铸辊、浇注布流系统、带坯组织及侧封板方面的研究应用工作进行了总结,并对电磁场、流场、温度场及应力、应变场等多物理场耦合计算的数值模拟技术在铸轧研究中的应用进行了展望。     

Numerical simulation for the investment casting process of a large-size titanium alloy thin-wall casing

To optimize the investment casting process when producing high quality large-size titanium alloy thin-wall components is a time-consuming job due to the complicated metallurgical process. Numerical simulation is a high-efficiency method compared with trial and error, and therefore is introduced to the investment casting process optimization to shorten the new product development cycle and reduce the production cost. In this study, weakly compressible model (WCM) and ununiformed finite difference mesh (UFDM) was developed to reduce the memory consumption and ensure the simulation efficiency. The precision of the WCM and UFDM were verified by numerical simulation of cavity heat convection in a square cavity and hydraulics simulation of centrifugal filling in a transparent cavity. The numerical simulation of the investment casting process of a titanium alloy thin-wall casing under different process conditions was accomplished using a self-developed software, and the distribution characteristics of potential shrinkage defects were predicted. It was found that the predicted defects in the titanium alloy casing matched well with the actual X-ray experimental results. For the components investigated in this paper, more numerical simulation results show that the centrifugal casting process with respect to gravity casting had no obvious improvements in the concentrated shrinkage defects, and the gravity casting process can be more reasonable from the engineering point of view.     

化工流程模拟软件的应用进展

化工流程模拟软件在当今的化工领域倍受关注,文章介绍了化工流程模拟软件的类型,综述了近几年来化工流程模拟软件在工艺流程中的应用成果及发展情况。     

启动压力在数值模拟软件中等效模拟的新方法

目前国内外较为成熟的数值模拟软件的内核计算模型都是基于达西定律进行研制开发的。而众多实验室研究和现场实例表明低渗透储层的渗流状况已经不遵循达西定律,因而鉴于此类大型商业软件无法表征低渗透储层存在启动压力的情况,笔者研究了进行等效模拟启动压力梯度的新方法。该方法运用数值模拟软件中“门限压力”关键字,通过设置平衡分区进行等效模拟油层存在启动压力的状况。油田实例证明此方法较好的模拟了低渗透储层的启动状况,对于矿场应用数值模拟进行方案分析具有重要的现实意义。     

铝薄板电磁铸造工艺参数的数值优化

通过对铝薄板电磁铸造过程中温度场的数值模拟研究了逆流导热距离、冷却水量、浇注温度和液柱高度等对铸造速度的影响。结果表明：（１）浇注温度和液柱高度影响不大;（２）本工艺条件下,逆流导热距离每增加５ｍｍ,稳态铸速降低０．５ｍｍ／ｓ;（３）冷却水量增加一倍,稳态铸速提高０．２ｍｍ／ｓ。计算所得的铸速曲线适合于电磁铸造的实时控制,为进一步优化铸造工艺奠定了良好的基础。     

国内即时通讯软件的安全脆弱性分析

即时通讯软件在网络协议上存在一定的安全隐患,IM软件开发中涉及的多线程技术、服务器程序开发、数据库开发、脚本语言、组件开发技术等也会造成一定的安全隐患。IM软件在使用过程中存在用户账号和密码易暴露,活链接功能、开放的端口及消息收发权限可能会被恶意利用等安全性问题。建议IM软件开发商建立软件用户数据加密保护体系,提醒用户注意密码等用户私有信息的安全性;开发相应的软件插件,接受用户对恶意链接投诉,并由系统自动将其屏蔽;加强与杀毒软件开发商的合作,及时提供升级病毒库;在服务器运行先进的网络入侵监测系统,防范开放的端口及消息收发权限被恶意利用。     

快速铸轧条件下轧制压力的建模与仿真

通过建立轧制压力模型,对常规铸轧进行了仿真计算,计算结果与实测数据相符合,从而验证了模型的合理性,在此基础上,对快速铸轧进行了虚拟仿真研究,研究结果表明：不增强铸轧辊内、外冷却能力,单纯减薄铸轧板坯即可提高铸轧速度;随着铸轧速度降低与铸轧区增大以及铸轧坯厚度减薄,轧制压力峰值增大;随着铸轧辊径增大,轧制压力提高,因此铸轧机力能设计参数也要相应增大。