本文關(guān)鍵詞：基于固—液界面溫度梯度的鑄鋼件補(bǔ)縮路徑計(jì)算研究

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【摘要】：鑄造作為金屬材料成形的重要手段之一,其鑄件質(zhì)量主要取決于鑄造凝固過程中孔松缺陷的控制。因此需通過設(shè)計(jì)合理的補(bǔ)縮系統(tǒng)控制孔松缺陷,從而得到高質(zhì)量的鑄件。冒口的設(shè)計(jì)優(yōu)化是補(bǔ)縮系統(tǒng)設(shè)計(jì)中極為重要的部分,通過傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法可獲得熱節(jié)點(diǎn)的大小及位置等信息,雖然據(jù)此能設(shè)計(jì)冒口形狀和尺寸,但缺少補(bǔ)縮路徑的方向和長度信息,無法為冒口位置設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù),導(dǎo)致設(shè)計(jì)的冒口可能并非最優(yōu)。針對此,以鑄鋼件為例,重點(diǎn)研究了其補(bǔ)縮路徑的計(jì)算方法。首先,建立了鑄鋼件凝固過程固-液界面表征模型,該模型以二維和三維溫度場的數(shù)值模擬分析結(jié)果為基礎(chǔ),能夠?qū)崿F(xiàn)二維和三維空間中對不同時(shí)刻固-液界面的定量化表征。其次,提出了鑄鋼件凝固過程二維和三維空間補(bǔ)縮路徑的計(jì)算方法。在二維空間中分16種情況對不同時(shí)刻固-液界面溫度梯度的計(jì)算討論分析;在三維空間中分十大類共64種情況對不同時(shí)刻固-液界面溫度梯度的計(jì)算討論分析。最終均根據(jù)PxtPjiij??????)1(對鑄鋼件進(jìn)行補(bǔ)縮路徑的計(jì)算,獲得了鑄鋼件的補(bǔ)縮路徑。最后,通過二維階梯件應(yīng)用實(shí)例表明,所提出的補(bǔ)縮路徑計(jì)算方法能夠獲得補(bǔ)縮路徑的方向和長度信息,并且利用該信息不僅能預(yù)測出熱節(jié)點(diǎn)的位置,還能預(yù)測潛在的彌散縮松的位置。通過三維鑄鋼件計(jì)算實(shí)例表明,依據(jù)采用此方法計(jì)算的補(bǔ)縮路徑預(yù)測的縮孔與實(shí)際位置吻合,從而說明了該方法的正確性,其研究能為補(bǔ)縮系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化提供基礎(chǔ),為實(shí)際的工藝優(yōu)化提供指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：補(bǔ)縮路徑 鑄鋼件 溫度場模擬 固-液界面 溫度梯度
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG260
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 選題背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究概況10-13
• 1.3 課題研究目的13-14
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 2 鑄造凝固過程固-液界面模型15-28
• 2.1 前言15
• 2.2 鑄造凝固過程溫度場數(shù)值模擬分析15-20
• 2.3 鑄造凝固過程固-液界面模型的建立20-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 鑄鋼件補(bǔ)縮路徑數(shù)值求解方法28-49
• 3.1 前言28-30
• 3.2 二維補(bǔ)縮路徑數(shù)值求解及其可視化30-39
• 3.3 三維補(bǔ)縮路徑數(shù)值求解及其可視化39-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 4 鑄鋼件補(bǔ)縮路徑計(jì)算的應(yīng)用49-60
• 4.1 前言49
• 4.2 二維階梯件模型驗(yàn)證49-53
• 4.3 三維鑄鋼件模型驗(yàn)證53-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 5 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 全文總結(jié)60-61
• 5.2 研究展望61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 附錄1攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄67

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王冬，，李玉海，郭廣思，賈春紅，董秀琦;鑄造過程補(bǔ)縮機(jī)理及其數(shù)學(xué)模型[J];鑄造;1996年02期

2 史保萱;平衡補(bǔ)縮鑄造方法的補(bǔ)縮機(jī)理[J];太原理工大學(xué)學(xué)報(bào);2001年05期

3 陳瑞,徐超,胡學(xué)軍,楊軍,王君卿,何鎮(zhèn)明;電渣熔鑄的補(bǔ)縮工藝[J];鑄造;1996年11期

4 郎霄;李海蘭;孫遜;張士彥;劉孝福;齊笑冰;王鵬華;高穎;于波;;壓力對ZCuZn16Si4合金補(bǔ)縮特性的影響[J];鑄造;2009年10期

5 邢書明;張勵(lì)忠;譚建波;鮑培瑋;張海英;;半固態(tài)流變成形工藝?yán)碚摗?部分 流變補(bǔ)縮理論[J];特種鑄造及有色合金;2006年04期

6 隋艷偉;李邦盛;劉愛輝;郭景杰;傅恒志;;離心鑄造鈦合金熔體補(bǔ)縮過程滲流流動(dòng)物理模擬[J];稀有金屬材料與工程;2009年09期

7 趙小花;何龍;王瑋東;羅文忠;杜建超;付寶全;;VAR法熔煉鈦合金補(bǔ)縮過程溫度變化規(guī)律研究[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;2013年03期

8 溫銳;;鋁合金金屬型重力澆注缸蓋的間接補(bǔ)縮[J];科學(xué)之友;2013年12期

9 吳岳壹;王進(jìn)華;費(fèi)良軍;沈建明;陳敏;陳耘;周靈展;朱秀榮;;鑄造成型局部加壓補(bǔ)縮控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用實(shí)例[J];兵器材料科學(xué)與工程;2010年03期

10 崔式榮，凍慧安;鑄件補(bǔ)縮系統(tǒng)特性的研究[J];河南科技;1995年04期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馮文濤;劉建淼;;鑄鐵件熱節(jié)區(qū)的凝固與補(bǔ)縮[A];2000年晉冀魯豫鄂蒙六省區(qū)機(jī)械工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集（河南分冊）[C];2000年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 周琴;基于固—液界面溫度梯度的鑄鋼件補(bǔ)縮路徑計(jì)算研究[D];華中科技大學(xué);2015年

2 梁志達(dá);電渣補(bǔ)縮控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及電極同步熔化控制方法研究[D];東北大學(xué);2013年

本文編號(hào)：829477