噴射成形錠坯的三維成形與傳熱數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-10-11 23:51
噴射成形是一種先進(jìn)的半固態(tài)近凈成形材料制備技術(shù),它將金屬熔體的霧化和沉積2個(gè)過程結(jié)合起來,具有快速凝固的特征,通過適當(dāng)控制工藝參數(shù),可以直接由液態(tài)金屬制備近終形毛坯件。噴射成形中錠坯的成形和凝固過程對最終坯件的外形和材料性能具有重要影響。然而,這一過程涉及到眾多工藝參數(shù),且各工藝參數(shù)之間相互作用,通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究工作量大,且十分困難。數(shù)值模擬技術(shù)作為一種通過計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)模型來模擬真實(shí)物理過程的研究手段,具有實(shí)驗(yàn)方法無法比擬的低成本、高效率等特點(diǎn),可以用來對噴射成形的成形和傳熱過程進(jìn)行研究。本文基于MATLAB軟件,采用數(shù)值模擬方法,建立了噴射成形的錠坯三維成形模型。分別針對單噴嘴限制式霧化、單噴嘴掃描霧化和雙噴嘴掃描霧化等不同類型噴射成形設(shè)備的噴射成形錠坯外形演化進(jìn)行了模擬,并通過實(shí)驗(yàn)對模擬結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。利用錠坯成形模型,研究了不同類型噴射成形設(shè)備下,工藝參數(shù)對錠坯外形演變的影響。結(jié)果表明:在單噴嘴限制式霧化中,霧化參數(shù)as和bs、基板下移速度v和初始偏心距L0是影響錠坯外形的重要工藝參數(shù);在單噴嘴和雙噴嘴掃描霧化中,掃描頻率f與沉積基板轉(zhuǎn)速ω之間的耦合關(guān)系對于錠坯外形有重要影響。耦合...
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
噴射成形的示意圖
圖 1-2. 噴射成形沉積階段的示意圖atic diagram of the deposit process duri部分霧化液滴黏著在沉積坯的表作用下產(chǎn)生飛濺,脫離沉積坯之比稱為黏著效率。由于霧化
圖 1-2. 噴射成形沉積階段的示意圖atic diagram of the deposit process duri部分霧化液滴黏著在沉積坯的表作用下產(chǎn)生飛濺,脫離沉積坯之比稱為黏著效率。由于霧化黏著效率低于 100%。黏著效率可SE SE( ) SE(T )為幾何黏著效率和熱黏著效率E(T)與霧化液滴和沉積坯表面的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]噴射成形快速凝固技術(shù)制備高性能鋼鐵材料的研究進(jìn)展(二)——噴射成形鋼鐵材料的研究進(jìn)展[J]. 崔成松,章靖國. 上海金屬. 2012(03)
[2]噴射成形快速凝固技術(shù)制備高性能鋼鐵材料的研究進(jìn)展(一)——噴射成形技術(shù)的原理、特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 崔成松,章靖國. 上海金屬. 2012(02)
[3]噴射成形管坯形狀演變過程模擬[J]. 劉東明,趙九洲,李木森. 材料科學(xué)與工藝. 2010(06)
[4]雙噴嘴噴射成形柱狀坯傳熱過程模擬[J]. 樊文軍,張胤,張?jiān)扑? 過程工程學(xué)報(bào). 2010(S1)
[5]Shape-predicted model of spray forming rod under scanning atomization[J]. CAO Fuyang,WU Peilian,NING Zhiliang,ZHAO Wenjun,and SUN Jianfei Key Laboratory for Procession Hot Processing of Metals,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China. Rare Metals. 2007(S1)
[6]噴射成形過程模擬研究[J]. 趙九洲,劉東明,王江濤,葉恒強(qiáng). 特種鑄造及有色合金. 2004(04)
[7]噴射成形圓柱坯的計(jì)算機(jī)模擬與工藝設(shè)計(jì)[J]. 劉東明,趙九洲,葉恒強(qiáng). 金屬學(xué)報(bào). 2004(08)
[8]噴射沉積柱狀坯形狀模型[J]. 曹福洋,李培杰,范洪波,崔成松,李慶春. 材料科學(xué)與工藝. 2003(01)
[9]噴射成形的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化趨勢[J]. 田世藩,李周,張國慶,米國發(fā),劉仲武,張智慧,顏鳴皋. 粉末冶金工業(yè). 1999(03)
[10]噴射成形過程工藝參數(shù)作用規(guī)律的理論預(yù)測[J]. 曹福洋,崔成松,范洪波,李慶春. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 1999(02)
碩士論文
[1]噴射成形沉積坯生長過程數(shù)值模擬和組織預(yù)測[D]. 樊文軍.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2007
本文編號:3431480
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
噴射成形的示意圖
圖 1-2. 噴射成形沉積階段的示意圖atic diagram of the deposit process duri部分霧化液滴黏著在沉積坯的表作用下產(chǎn)生飛濺,脫離沉積坯之比稱為黏著效率。由于霧化
圖 1-2. 噴射成形沉積階段的示意圖atic diagram of the deposit process duri部分霧化液滴黏著在沉積坯的表作用下產(chǎn)生飛濺,脫離沉積坯之比稱為黏著效率。由于霧化黏著效率低于 100%。黏著效率可SE SE( ) SE(T )為幾何黏著效率和熱黏著效率E(T)與霧化液滴和沉積坯表面的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]噴射成形快速凝固技術(shù)制備高性能鋼鐵材料的研究進(jìn)展(二)——噴射成形鋼鐵材料的研究進(jìn)展[J]. 崔成松,章靖國. 上海金屬. 2012(03)
[2]噴射成形快速凝固技術(shù)制備高性能鋼鐵材料的研究進(jìn)展(一)——噴射成形技術(shù)的原理、特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 崔成松,章靖國. 上海金屬. 2012(02)
[3]噴射成形管坯形狀演變過程模擬[J]. 劉東明,趙九洲,李木森. 材料科學(xué)與工藝. 2010(06)
[4]雙噴嘴噴射成形柱狀坯傳熱過程模擬[J]. 樊文軍,張胤,張?jiān)扑? 過程工程學(xué)報(bào). 2010(S1)
[5]Shape-predicted model of spray forming rod under scanning atomization[J]. CAO Fuyang,WU Peilian,NING Zhiliang,ZHAO Wenjun,and SUN Jianfei Key Laboratory for Procession Hot Processing of Metals,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China. Rare Metals. 2007(S1)
[6]噴射成形過程模擬研究[J]. 趙九洲,劉東明,王江濤,葉恒強(qiáng). 特種鑄造及有色合金. 2004(04)
[7]噴射成形圓柱坯的計(jì)算機(jī)模擬與工藝設(shè)計(jì)[J]. 劉東明,趙九洲,葉恒強(qiáng). 金屬學(xué)報(bào). 2004(08)
[8]噴射沉積柱狀坯形狀模型[J]. 曹福洋,李培杰,范洪波,崔成松,李慶春. 材料科學(xué)與工藝. 2003(01)
[9]噴射成形的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化趨勢[J]. 田世藩,李周,張國慶,米國發(fā),劉仲武,張智慧,顏鳴皋. 粉末冶金工業(yè). 1999(03)
[10]噴射成形過程工藝參數(shù)作用規(guī)律的理論預(yù)測[J]. 曹福洋,崔成松,范洪波,李慶春. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 1999(02)
碩士論文
[1]噴射成形沉積坯生長過程數(shù)值模擬和組織預(yù)測[D]. 樊文軍.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2007
本文編號:3431480
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