基于FDM/FEM联合的铸件凝固过程热应力数值模拟的研究

为了模拟铸件凝固过程的热应力场,开发了基于华铸CAE(FDM)和ANSYS(FEM)联合的铸件凝固过程热应力场数值模拟集成系统,并计算了应力框试件的应力和位移。应力框的变形模拟与公认结果符合较好,实现了FDM/FEM联合进行铸件凝固过程的热应力数值模拟,为进一步模拟分析热应力和进行热裂预测奠定了一定的基础。

铸件凝固过程应力场数值模拟技术

分析了应力场数值模拟采用的数理模型和数值方法 ,指出了存在的问题 。

变压器式可控电抗器的新型磁集成结构分析

目前,磁集成变压器式可控电抗器（CRT）存在结构复杂、工艺制作要求高和维护困难等缺点。为此,基于磁集成技术,提出了一种新型磁集成CRT本体结构,即双控制绕组基本单元磁集成CRT;在忽略绕组漏抗与线阻的条件下,建立双控制绕组基本单元磁集成CRT的等效磁路模型与等效电路模型,并据此进行磁通和电流的定量分析及计算式推导;基于场路耦合的有限元分析（FEM）,对不同负载时铁芯中的磁场分布和各绕组电流进行仿真,并计算控制绕组容量利用率。算例结果表明,双控制绕组基本单元磁集成CRT在满足高阻抗、弱耦合的基本设计原则的同时,能够实现从空载到满载的平滑过渡,提高了绕组容量利用率,减少了独立基本单元的个数,简化了磁集成CRT的结构。

铸造过程温度场／应力场双向耦合的数值模拟

为研究铸造过程的温度场和应力场,提出模拟铸件铸造过程的FDM/FEM集成系统,使用接触单元处理铸件/铸型间的相互影响,并实现了温度场/应力场的相互作用。使用考虑应力/变形与温度双向耦合模拟方法对应力框试件进行模拟,并与实验结果进行对比。结果表明,使用热力双向耦合方法对铸件进行模拟得到的温度分布更接近实验结果。