模具温控凝固成形的数值模拟软件系统开发

根据软件工程的理论,采用结构化分析与设计方法,开发了专用的模具温控凝固成形（MTCS）数值模拟软件系统。首先进行了软件的需求分析建模,绘制了数据流图和数据字典,直观地描述了单元信息、边界条件、刚度矩阵等数据的流动。在需求分析的基础上进行了系统设计,将程序划分成相变潜热、刚度矩阵计算及矩阵求解等10个主要模块,并编制了主模块与各子模块的程序流程图,定义了模块之间的数据接口。软件的前后处理模块的设计与实现在MSC．male软件上进行,求解器模块则采用fortran语言编程实现。最后设计了测试实例对软件进行了测试,并与MSC．marc软件的计算结果进行了对比,误差在3％以内。     

无缝钢管局部径向模具塑性成形数值模拟研究

采用大变形弹塑性有限元理论，用DYNA3D(研究版)有限元软件对无缝钢管局部径向模具塑性成形过程进行了数值模拟研究，得出了钢管成形时内部应力应变的变化规律，并与物理模拟结果进行了比较，有限元法的计算结果和物理模拟结果吻合很好，说明采用大变形弹塑性有限元理论的计算方法是正确的。     

基于快速成形技术的汽车覆盖件金属模具制造

为获得高质量的汽车覆盖件金属模具 ,提出了基于快速成形 (RP-Rapid Prototyping)技术的快速金属模具制造技术。分析了 RP技术的离散 /堆积成形原理 ,给出了采用RP技术制造非金属原型的工艺过程 ,介绍了基于并行处理技术的超大型 L OM-160 0快速成形系统。该系统采用非线性有限元对凝固过程中铸件的尺寸精度进行数值模拟 ,通过动态信息反馈优化原型尺寸 ,详细介绍了无焙烧陶瓷型精密铸造技术的工艺及机理。基于 RP技术的汽车覆盖件金属模具制造系统是一种全新的闭环控制模具设计与制造系统 ,经实际生产验证 ,取得良好的效果     

材料的成形加工与凝固技术

从对材料成形加工技术进步的分析入手,论述了凝固技术在材料先进成形加工技术中的应用及其重要性。结合对几种凝固新技术的实例的分析指出,不论是传统材料加工过程"控形-控性（控制组织）-控制成本-控制污染"一体化新技术,还是作为新材料研制手段,凝固技术的重要性均是非常突出的。进而分析了近年来受到广泛重视的凝固过程研究的新课题及其由此可能带来的技术进步。     

基于电子技术的注塑模具温控系统的设计

注塑成型技术在汽车等行业飞速发展的背景下,得到了极为广泛的应用,注塑模具在注塑成型技术中起塑件外观、尺寸、物理强度等诸多特性的决定作用。注塑模具温控系统则是注塑模具中的一个重要系统,该系统控制模具型腔内温度,或冷却降温或预热升温,使模具型腔内温度满足注塑产品持续生产温度需求及塑件成型外观温度需求。该文阐述一种利用电子元件替代水循环方式对模具温度进行控制的系统及方法,利用51单片机做主控单元,12864显示屏做输出显示,智能协调控制加热、冷却的工作状态,使模具型腔保持在一个相对稳定的温度,便于塑件生产,优化生产过程,降低生产成本,提高生产能力。     

塑性成形模拟及模具技术国家重点实验室

华中科技大学塑性成形模拟及模具技术实验室是国家在塑性加工领域和模具行业建设的国家重点实验室。其基本任务是研究模具高新技术、模具新材料以及塑性成形模拟的基本理论和关键技术，培养高层次模具技术人才，开展国内外学术交流，推动我国模具行业的技术进步。     

雾化喷射沉积成形中沉积体内的凝固过程(Ⅰ)──理论分析

采用“虚拟”凝固层的概念,通过对沉积坯内凝固过程的温度分布、凝固时间、虚拟凝固层厚度等参数的理论分析,建立了相应的理论模型,并求得了这些参数的数值解．     

齿轮模具成形磨齿应用软件的开发

为提高粉末冶金齿轮的成形精度，介绍了CNC成形砂轮的数值模拟廓形计算方法，开发了砂轮廓形计算及加工软件并进行了磨齿实验．所提出的算法简单直观，数据结构合理，可计算任意齿形．所开发的软件可对任意齿形的直齿、斜齿成形砂轮廓形进行计算并进行加工误差分析以确定最佳加工参数，同时生成砂轮修整和磨齿数控程序．磨齿试验表明，软件的计算精度足够，加工精度可满足实际要求，因此，文中方法是可行的．     

基于Archard磨损理论的螺旋伞齿轮精锻成形模具磨损分析

基于Archard磨损理论,应用刚塑性有限元法对螺旋伞齿轮精锻成形过程中模具的磨损情况进行了模拟分析,主要分析了模具预热温度和精锻成形速度对模具磨损的影响。结果表明:在一定温度范围内,提高模具预热温度有利于提高模具的耐磨性;成形速度的增加会降低模具的耐磨性。     

A356铝合金半固态成形的数值模拟

利用ANSYS有限元模拟软件,通过对温度场与速度场的耦合数值模拟,分析了触变成形过程中充型温度对A356合金半固态浆料流动及温度分布的影响.模拟结果表明:当充型温度为590℃,压射速度为5 m/s时,半固态浆料充型平稳,没有形成喷溅和卷气现象,温度分布没有明显的热节区域形成,半固态浆料成形效果最理想,有利于获得充型完整、轮廓清晰、内部组织致密的半固态成形件.通过实验对数值模拟所获得的工艺参数进行了验证.     

熔铸莫来石凝固过程数值模拟

利用数值方法建立了模拟三维温度场的数学模型，对具体的熔铸莫来石凝固过程进行了模拟计算和实际测定。表明所建立模型和运算程序适用于该类融体的熔铸过程模拟，为在微机上实现对各种熔铸材料凝固过程的模拟奠定基础。     

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。     

FGH95合金雾化熔滴凝固热学参数数值计算

运用等效热容法对等离子旋转电极雾化（PREP）FGH95高温合金熔滴在冷却凝固过程中的凝固热学参数进行了数值计算,给出了雾化熔滴在凝固过程中固液界面前沿的温度梯度及固液界面移动速率随固相分数的变化关系以及熔滴冷却速率和凝固时间随熔滴尺寸的变化关系。     

大型钢锭凝固过程的计算机模拟

本文分析了钢锭-锭模系统的各种边界以及浇注过程中的热交换,应用直接差分法,建立了考虑浇注过程中热交换情况的大型钢锭凝固数值模拟方法,提出采用辐射传热处理钢锭、锭模边界产生气隙后的边界条件。最后应用所编程序计算了60t钢锭的凝固温度场,计算结果表明,显式直接差分法进行凝固数值模拟,单元剖分简单,计算方便。60t钢锭的计算温度场符合钢锭的凝固趋势。     

一种提高铸件凝固过程数值计算效率的方法

基于显式差分法,提出了一种占用内存少交能提高砂型铸件凝固过程数值计算效率的方法,采用一个数据块存储铸件／砂型系统的温度场以节省内存,对砂和铸件区域采用不同的时间步攻分别进行计算以提高计算速度,并选择适当的方法处理个个计算域的耦合问题,通过一个实例证明,该算法可使模拟计算速度提高１倍,而计算所得的铸件温度场几乎与传统算法一致。     

自然对流作用下的凝固过程数值模拟

从传热学的角度出发,采用控制容积法对凝固过程进行了数值模拟,并考虑了凝固过程中的液相部分的自然对流,研究了液相部分自然对流的规律和流型.模拟结果表明液相部分存在整体环流和局部环流.同时,还从模拟结果出发,阐述了自然对流作用下凝固过程中相界面的变化情况.     

铸件凝固过程数值模拟后处理的研究

针对采用有限差分法实施凝固过程数值模拟时数据结构的特点，提出了采用背面消除和画家方法进行消隐以生成三维图形的方法．为了提高绘图的速度，提出了替代视向变换矩阵运算的一种简便算法．根据由数值计算得到的铸件凝固时间，提出了在二维剖面上显示凝固动态过程的方法．经过实践证明，提出的方法可以快速地完成上千万网格单元数据的后处理．     

流溪河特大桥施工监控

以流溪河特大桥为工程背景,介绍了桥梁施工监控的内容及其目的,并通过有限元软件建立该桥有限元仿真模型,计算桥梁结构理想状态,采用根据实测结果进行参数识别修正模型参数的方法,较好的预测施工阶段的立模标高,最终确保了合拢精度,使成桥后的结构线形和内力满足设计要求。     

基于关键参数反馈的神经元放电模式控制

针对神经元数学模型中相关参数的异常变化问题, 先通过无迹Kalman滤波器（unscented Kalman filter）对这些关键参数进行实时估计, 再使用这些参数作为控制器的反馈信号完成神经元放电的有效闭环控制. 使用该方法对Pinsky Rinzel（PR）神经元由于关键参数（胞体和树突间的电导gc及树突刺激电流Ic）的病变导致的异常放电进行MATLAB仿真控制, 分别实现了单参数病变及两个参数同时病变引起的异常放电控制. 实验结果证明了该方法的有效性.