本文關(guān)鍵詞：立式離心鑄造充型過(guò)程物理模擬平臺(tái)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

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【摘要】：立式離心鑄造作為一種高效的材料成形方法,廣泛應(yīng)用于軍事、航空航天等領(lǐng)域。物理模擬可以實(shí)現(xiàn)對(duì)立式離心鑄造充型過(guò)程科學(xué)定量地分析,擺脫目前工藝生產(chǎn)基于經(jīng)驗(yàn)的困境,實(shí)現(xiàn)智能化的性能預(yù)測(cè)及工藝優(yōu)化。本文基于立式離心鑄造工藝特點(diǎn)及相似準(zhǔn)則,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了立式離心鑄造充型過(guò)程物理模擬平臺(tái)。首先本文分析了物理模擬平臺(tái)開(kāi)發(fā)的理論基礎(chǔ)。根據(jù)立式離心鑄造工藝特點(diǎn),分析了澆注速度、轉(zhuǎn)速及粘度等工藝參數(shù)的選取及影響,闡述了離心力場(chǎng)下流體自由表面形狀;利用相似原理,推導(dǎo)出相似準(zhǔn)則,確定雷諾數(shù)為決定性相似準(zhǔn)數(shù)。其次本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了立式離心鑄造充型過(guò)程物理模擬平臺(tái)。包括立式離心鑄造機(jī)、流量控制系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)三大部分。平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)離心轉(zhuǎn)臺(tái)的無(wú)極調(diào)速及瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測(cè)定,實(shí)現(xiàn)澆注、調(diào)速、測(cè)速的一體化控制。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)任意流速的測(cè)定及調(diào)節(jié),獲取流體瞬間充型過(guò)程圖,為后續(xù)流體三維流動(dòng)分析提供數(shù)據(jù)支持。最后本文應(yīng)用該物理模擬平臺(tái)定性定量地研究了工藝參數(shù)對(duì)流體充型過(guò)程的影響。研究發(fā)現(xiàn)充型速度與澆注速度成正比,與轉(zhuǎn)速及時(shí)間成反比;粘度越大,充型時(shí)間越長(zhǎng)。根據(jù)相似準(zhǔn)則,可以將個(gè)別現(xiàn)象推廣到與模型相似的一系列實(shí)際現(xiàn)象中去,為實(shí)際生產(chǎn)提供指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：立式離心鑄造 充型過(guò)程 物理模擬 澆注速度 轉(zhuǎn)速 粘度
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG249.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 課題背景與意義9-10
• 1.2 離心鑄造工藝國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.3 液態(tài)金屬充型過(guò)程研究現(xiàn)狀13-16
• 1.4 本課題的主要研究?jī)?nèi)容16-19
• 2 立式離心鑄造物理模擬平臺(tái)開(kāi)發(fā)的理論基礎(chǔ)19-31
• 2.1 引言19
• 2.2 立式離心鑄造工藝特點(diǎn)分析19-24
• 2.3 立式離心鑄造充型過(guò)程物理模擬相似準(zhǔn)則24-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 3 立式離心鑄造物理模擬平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)31-42
• 3.1 總體設(shè)計(jì)31-33
• 3.2 立式離心鑄造機(jī)開(kāi)發(fā)33-35
• 3.3 流量控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)35-37
• 3.4 圖像采集系統(tǒng)開(kāi)發(fā)37-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 4 立式離心鑄造物理模擬平臺(tái)的應(yīng)用42-55
• 4.1 引言42
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方案42-44
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析44-53
• 4.4 本章小結(jié)53-55
• 5 總結(jié)與展望55-58
• 5.1 全文總結(jié)55-56
• 5.2 后期展望56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 附錄 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文64

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