MAC方法及其在铸造充型模拟中的应用

介绍了一种基于MAC的半拉格朗日方法,用于模拟铸造充型过程中的金属流动。结合拉格朗日和欧拉两种方法的优点,将流体视为具有某些物理性质的大量粒子的集合,绕过了纯欧拉角度下的复杂自由界面跟踪问题。对于流体内部,采用投影法求解不可压缩N-S方程。通过将粒子携带的信息映射到网格上,在背景网格上求解扩散方程,避免了拉格朗日方法中场描述的不便。引入水平集方法描述边界。对比计算分析了该方法和广泛应用的VOF方法的两个实例。结果表明,该方法能产生尖锐、不连续的流体界面,更接近铸造过程,尤其适合于充型速度快的铸造过程。

基于数值模拟的高镍球铁材料试制与铸件缩孔缩松缺陷分析

不同组分的高镍球墨铸铁因其石墨化膨胀情况不同,同样的铸造工艺方案下会形成不同大小的缩孔缩松缺陷。基于芸峰CAE的物性参数计算模块,获取了高镍球铁材料不同配比方案下的物性参数库,根据金属液降温过程中的收缩率提出缩孔缩松缺陷的估算理论,然后与仿真结果进行对比分析。结果表明,孔松缺陷主要与金属液降温过程的密度变化有关,通过铸造数值模拟可以较快地得到合适的化学成分方案。

铜合金低压铸造中浇不足缺陷的数值模拟

浇不足是铜合金低压铸造中常见的缺陷之一,采用数值模拟不仅可以预测铸件最终的浇不足形态,还可以进一步分析浇不足的产生与演化过程,而预测浇不足的关键是处理好合金糊状区对金属液流动的影响。针对铜合金修正了糊状区的变粘度-多孔介质-临界固相率模型,基于变物性参数计算并对比分析了其与变粘度-临界固相率模型模拟结果的差异性。实际生产表明,修正后的变粘度-多孔介质-临界固相率模型可以准确预测出铸件的浇不足缺陷,数值计算模型更可靠。