鑄造模擬技術經(jīng)過不斷的發(fā)展,已在實際生產(chǎn)中得到廣泛應用。現(xiàn)在應用的鑄造模擬軟件絕大多數(shù)是基于網(wǎng)格法（FDM、FEM等）實現(xiàn),目前一般只是單相金屬液流動的計算,難以處理變形邊界、運動交界面及多相流動等問題,SPH（光滑粒子流體動力學）方法可以很好處理此類問題。本文針對鑄造過程數(shù)值模擬采用SPH方法研究以下幾個方面:首先,研究了SPH方法的基本內(nèi)容,并且引用SPH方法的幾種修正方式,提高計算的穩(wěn)定性;針對SPH方法的邊界問題,采用邊界粒子帶有物理屬性簡單而有效的修正罰函數(shù)邊界。自主編寫了SPH方法充型程序,對典型算例環(huán)形件的充型進行計算,計算結(jié)果與實驗結(jié)果基本吻合;為鑄造充型過程數(shù)值模擬SPH方法研究建立基礎。其次,針對實際鑄造過程中氣液兩相流動研究,在已有程序基礎之上,建立表面張力模型程序,通過方形液滴變圓計算驗證了的表面張力正確性;針對氣液兩相大密度差運動問題通過計算氣泡上浮案例將計算結(jié)果與實驗過程進行對比,驗證了SPH方法計算大密度差氣液兩相流動可行性;將上述所建SPH方法程序應用于水底側(cè)注方腔模擬計算,計算結(jié)果與實驗結(jié)果相符,證明了SPH方法計算充型氣液兩相流動模擬正確性,為鑄造充... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

核函數(shù)W的支持域和問題域Fig.2-1Thesupportdomainandtheproblemdomainofthekernelfunction

圖 2-1 核函數(shù) W 的支持域和問題域Fig.2-1 The support domain and the problem domain of the kernel functi題域與支持域重合部分寫作： f xfx Wxx,hdx

圖 2-3 粒子近似法示意圖Fig.2-3 The schematic diagram of particle approximation式中對于無窮遠處 j 粒子體元 dx'使用 j 粒子體積Δ為：jjj V分表達式進行相應離散化，從而寫作以下粒子近似式 ' ' ''1'1,,,Nj jjNjjjjf x W x x h dxf x W x x h Vmf x W x x h i 函數(shù)的近似式：

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]鑄造充型過程光滑粒子流體動力學建模及數(shù)值模擬（英文）[J]. 曹文炅,周照耀,蔣方明.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(07)
[4]基于SPH方法的彈性體貯箱內(nèi)液體晃動特性分析[J]. 黃愉太,杜發(fā)喜,劉海,王玖,歐智成,姚小虎.  計算機輔助工程. 2015(02)
[5]基于不可壓縮光滑粒子動力學的黏性液滴變形過程仿真[J]. 邱流潮.  物理學報. 2013(12)
[6]基于光滑粒子動力學方法的液滴沖擊固壁面問題數(shù)值模擬[J]. 蘇鐵熊,馬理強,劉謀斌,常建忠.  物理學報. 2013(06)
[7]光滑粒子動力學SPH方法應力不穩(wěn)定性的一種改進方案[J]. 楊秀峰,劉謀斌.  物理學報. 2012(22)
[8]SPH方法對氣液兩相流自由界面運動的追蹤模擬[J]. 沈雁鳴,陳堅強.  空氣動力學學報. 2012(02)
[9]基于SPH方法的表面張力修正算法及其應用[J]. 強洪夫,陳福振,高巍然.  計算力學學報. 2011(S1)
[10]無網(wǎng)格法的理論及應用[J]. 張雄,劉巖,馬上.  力學進展. 2009(01)

博士論文
[1]鑄造充型過程SPH方法建模及數(shù)值模擬[D]. 曹文炅.華南理工大學 2011
[2]鑄造充型過程氣液兩相流動數(shù)值模擬的研究[D]. 郝靜.華中科技大學 2008

碩士論文
[1]基于光滑粒子流體動力學方法的鎂及鎂合金ECAP過程數(shù)值模擬研究[D]. 王涵.太原理工大學 2017
[2]基于SPH方法鑄造充型過程氣液固三相流的研究[D]. 胡磊.太原理工大學 2017
[3]基于SPH方法的鑄造充型過程的數(shù)值模擬研究[D]. 王冠乾.太原理工大學 2016
[4]基于Projection方法的鑄造充型過程數(shù)值模擬[D]. 張明遠.華中科技大學 2011
[5]鎂合金低壓鑄造縮孔縮松預測技術研究[D]. 王忠.中北大學 2010



本文編號：3371656