文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
关于铸件冷却与数值模拟的研究
姓名:窦晓峰
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:姜建国
20050101
摘要温度回复算法。致哿烁髦炙蹩姿跛傻脑げ馑惴ǎ云渲械腉/、/ń辛擞本文重点研究铸件冷却数值模拟的方法和技术及其在实际模拟过程中的应用。目标是分析比较各种算法的性能优劣,采用合适的算法对铸件冷却过程进行模拟,要求得到较好的符合实际的模拟效果,而且人机交互简单、界面清晰明了。分别是:治鎏致凼P偷慕ⅲ⑼频汲鲇邢薏罘值既确匠蹋喑淌迪至铸件冷却的快速模拟动态算法。治隽烁髦智比却淼挠湃钡悖赡刹⑹迪至化,并将其应用到铸件冷却数值模拟过程中。治隽撕旯燮龅拇矸椒ǎ后,采用可视化技术编写程序对铸件冷却过程作了模拟,模拟过程具有运行速度较快,结果较为准确,过程动态化,操作简便实用,界面清晰明快等特点。关键词:固相率有限差分ㄋ蹩姿跛扇任镄圆问晃榷ǖ既任榷ㄐ铸造业是个产品质量不易保证的行业,废品率很高。铸造生产中出现的各种现象严重影响了产品性能热缁敌阅苡胛锢硇阅艿和质量。提高铸件质量,降低制造成本,缩短试制时问,一直是国内外技术人员追求的共同目标。凝固与铸造过程的数值模拟为铸造工艺的计算机辅助设计提供了基础,为解决这些问题提供了可能。它涉及到铸造理论、凝固理论、传热学、工程力学、数值分析、计算机图形学等多种学科的交叉知识,是一门综合性的复杂的学科。本课题主要从以下五个方面对当前铸件冷却数值模拟算法进行了深入研究,现了浓化时间算法。芯糠治隽酥淙垂讨谐鱿秩攘训脑げ夥椒ā最潜热
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旧唬核占印2础。关于论文使用授权的说明独创性虼葱陛本人签名:多形本人声明所晕交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育构的学位或汪书两使用过的利料。与我一琇:作的同志刈本:究所做的任何贡献均已在沧文中做了明确的说明并表示了谢意。中请学位泛文与资料若有不实之处,本人承担~切棚关责任。本人完全了解幽安电子科技大学有关保留毒褂醚宦畚牡墓娑ǎ矗貉芯牛在校攻读掌他期州论文工作的知识产权单位属西安擦丝萍即笱А1救吮Vけ、离校后,,允≯翰樵暮徒柙穆傥模谎?梢怨ń怼⒙傥牡娜部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。C艿穆畚机解密后遵守此规定苯萼镣本人签倒密后适用本授权·。导师签。
第一章绪论背景求,以及国际市场的激烈竞争,提高铸件质量,降低制造成本,缩短试制时间,己成为刻不容缓急需解决的问题。近年来,随着计算机技术不断应用于生产实践,铸件凝固过程数值模拟等新技术越来越频繁的应用于实际生产中。计算机模拟仿造学科向前发展的前沿领域。目前,国内外已从实验科学发展到进入工厂实用阶段,并已能做到以铸造凝固理论为指导,以计算机数值模拟为手段,控制凝固过程及预测铸件的缩孔缩松等缺陷,达到优化工艺方案,确保铸件质量,缩短试制周期,降低生产成本,取得明显经济效益。随着计算机技术与模拟技术的发展,一些具有较强处理能力与相对成熟的商业化通用软件也陆续问世。这种状况为数值模拟研究的进一步深入提供了有利条件。国内以沈阳铸造研究所、大连理工大学、哈尔滨工业大学等院所为代表,模拟研究的对象十分广泛,内容不断深入,并相应开发了一系列的应用软件。但迄今通用性较强的商业化软件包仍较缺乏,对进一步推动此项研究的广泛与深入丌凝固与铸造过程的数值模拟为铸造工艺的计算机辅助设计提供了基础,它与几何模拟、数据库或专家系统等技术相结合,即可形成完整的铸造工艺低或软件包,从而成为推动我国铸造工业迅速发展的强大动力。本文用数值模拟方法与实际生产工艺相结合,研究各工艺参数对铸件冷却温度变化的影响,包括:结构尺寸、热物性参数、铸造的外部条件等等。这对于掌握铸件冷却温度变化和对铸件外形结构变化规律,提高工艺设计水平具有指导意作为铸造技术的核心环节,金属的浇注与凝固过程包含着各种传递现象,如热量、质量及动量的传递,以及其他复杂过程。数值模拟的任务即在于建立正确的数学模型,通过恰当的数值方法,利用计算机来求解这些模型,从而得到能反映在此过程中,中心环节无疑是求解各种支配凝固与铸造过程的基本方程,并与铸造业是个产品质量不易保证的行业,废品率很高。随着我国经济发展的要真技术已经逐步有取代传统的试锗法等经验性研究方法的趋势。铸件凝固过程数值模拟,是计算机在铸造生产中应用的核心内容,涉及铸造凝固理论、传热学、工程力学、数值分析、计算机