高温合金定向凝固过程中枝晶生长与溶质对流数值模拟

目的针对高温合金叶片在定向凝固过程中容易出现雀斑缺陷,从而导致叶片报废的问题,对定向凝固枝晶生长与溶质对流进行模拟研究,以揭示雀斑缺陷的形成规律。方法针对CM247LC合金定向凝固过程,采用相场模型模拟凝固过程枝晶生长,采用格子Boltzmann模型模拟溶质浓度差引起的自然对流。采用基于双重网格的GPU并行算法对相场-格子Boltzmann模型进行数值求解。研究在不同晶体取向角度与取向差条件下的枝晶形貌、对流速度及溶质羽流的演变规律。结果当晶体取向角度不同时,在枝晶生长过程中,液相区域的平均对流速度均表现为周期性变化。当晶体取向角度较大时,随着晶体取向角度的变大,一次枝晶臂间距变大。当枝晶间存在晶体取向差时,溶质羽流倾向于在发散型晶界附近发起;随着晶体取向差的增大,溶质羽流发起时间提前。溶质羽流的形成阻碍了枝晶尖端及附近枝晶侧臂的生长。结论晶体取向角度对溶质羽流形成的影响较小,较大的晶体取向差对溶质羽流的形成有促进作用。

铸造数值模拟软件技术及应用进展

铸造作为重要的材料成形方法,具有悠久的历史,提高铸件品质与生产效率是铸造领域一直以来的追求。随着计算机技术的不断发展,铸造数值模拟技术在铸造设计及工艺优化中展现出显著优势。从理论与实践角度系统综述了铸造模拟软件技术及其应用,包括前处理过程中的网格划分技术、模拟中的计算分析技术、后处理过程中的数据可视化技术、并行运算技术以及工艺智能优化技术。以典型模拟案例分析展示了铸造数值模拟软件在各类材料及铸造工艺下的广泛应用前景。总结了当前铸造模拟软件的发展状况,并展望了未来的发展趋势。

GPU加速的定向凝固枝晶生长的元胞自动机模型

基于元胞自动机模型,采用GPU并行计算技术,在单个GPU上实现了凝固过程枝晶生长的元胞自动机计算模型模拟。以Al-Cu二元合金为例,对单个等轴晶生长过程和柱状晶生长过程进行了数值模拟。随着过冷度增加,等轴枝晶逐渐发展出二次枝晶臂和三次枝晶臂;在定向凝固枝晶竞争生长中,择优取向枝晶的二次枝晶臂阻挡了非择优取向枝晶,进而淘汰了非择优取向枝晶。与基于CPU的并行模型进行计算速度比较,验证了基于GPU的计算模型的加速效果。结果表明,在测试范围内,基于GPU计算模型的加速比最大可达10.90。

基于华铸CAE的航空发动机铝合金传动件铸造数值模拟与工艺优化

针对某铝合金传动件的铸造工艺过程,结合实际生产情况,采用数值模拟对航空发动机传动支架的充型与凝固过程进行分析与优化,分析了浇注系统对铝合金传动支架铸件缩孔、缩松缺陷的影响,得到了合适的铸造工艺参数,提高了铸件质量并应用于实际生产。

“空课”的和谐之音

"停课不停学"是我们在疫情期间的学习现状,"空中课堂"便是在此背景下衍生的一种学习新模式。没有老师面对面的督促,现实课堂的约束,这对十三四岁的我们来说,的确是一种挑战与考验。开学了,书房变成了只有我一个人的教室,电脑好像就是我的"老师"。终于没有老师耳提面命地催促和家长"警察"式的监管了.