金屬凝固過程數(shù)值模擬及應用

第1章 數(shù)值模擬的基本理論和方法
1.1 傳熱解析
1.1.1 傳熱的基本形態(tài)
1.1.2 傅立葉(Fourier)定律和熱傳導率
1.1.3 熱能守恒與熱傳導的微分方程
1.1.4 初期條件和邊界條件
1.1.5 有限差分法
1.2 流動解析
1.2.1 質量守恒
1.2.2 動量守恒(Nayier-Stokes方程)
1.3 凝固解析
1.3.1 目的
1.3.2 凝固現(xiàn)象的基礎
1.3.3 凝固模式
1.4 CAE的基本知識
1.4.1 CAE系統(tǒng)的組成
1.4.2 解析方法
第2章 數(shù)值模擬在材料加工中的應用基礎
2.1 凝固過程的模擬
2.1.1 概述
2.1.2 縮孔的推斷方法
2.1.3 鋁合金砂型鑄件的分析
2.2 流動過程的模擬
2.2.1 概述
2.2.2 壓鑄充型過程
2.2.3 充填順序的改進
2.2.4 澆不足缺陷的克服
2.2.5 冷隔的消除
2.2.6 澆注系統(tǒng)中考慮過濾器的流場
2.3 應力解析初步
2.3.1 基本原理
2.3.2 解析實例
第3章 模擬前的預備工作
3.1 三維CAD基礎知識
3.2 解析模型的建立
第4章 模擬軟件的使用方法與結果分析
4.1 模擬軟件的基本組成與操作
4.2 重力鑄造過程的模擬
4.2.1 進入計算功能
4.2.2 結果處理與分析
4.2.3 數(shù)據(jù)庫的管理
4.3 壓力鑄造過程的模擬
4.3.1 預測半固態(tài)鑄鐵合金用壓鑄模的受熱過程
4.3.2 金屬液的溫度和充填模式變化
4.3.3 壓室內(nèi)的計算
4.4 背壓計算
4.4.1 鑄模材料透氣性的背壓設定
4.4.2 鑄?？p隙之間的背壓設定
4.4.3 實例求解
4.5 傾斜鑄造
4.5.1 基本CAD模型
4.5.2 主要傾斜工藝參數(shù)
4.5.3 充型過程
4.6 連續(xù)鑄造
4.6.1 圓形坯料的連鑄模擬
4.6.2 方形坯料的連鑄模擬
4.6.3 兩種坯型的應力對比
4.6.4 完整連鑄模擬(鑄鋼)的結果顯示
第5章 大型合金鋼錠鑄造應力的解析
5.1 幾何模型與物性參數(shù)
5.2 應力的計算結果
5.3 減低應力和工作效率的兼顧
5.3.1 均勻吹風冷卻
5.3.2 增加鋼錠模的厚度
5.3.3 錠型的對比
第6章 鋁合金半固態(tài)壓鑄成形過程的模擬
6.1 實驗工藝
6.1.1 基本過程
6.1.2 壓鑄模形狀
6.1.3 壓鑄充型過程的測試
6.2 模擬/實驗結果
6.2.1 改變?nèi)舾芍饕獏?shù)進行的模擬比較
6.2.2 模具設計的優(yōu)化
6.3 在汽車零件研制上的應用
第7章 模擬技術在生產(chǎn)實踐中的應用
7.1 大型鑄鐵件開箱時間的求解
7.1.1 CAD模型
7.1.2 求解的目的
7.1.3 物性值的修正與方向的確立
7.1.4 從冷卻過程的求解尋求對策
7.2 熱處理工藝的溫度控制
7.2.1 解析的目的
7.2.2 解析模型及解析結果
7.3 鑄鐵半固態(tài)過程的流動、凝固缺陷預測
7.3.1 解析模型
7.3.2 不同固相率的充型計算結果
7.3.3 不同鑄型條件下凝固缺陷的預測
參考文獻