基于有限元的模擬擠壓鑄造凝固過程數(shù)學模型分析_第1頁
基于有限元的模擬擠壓鑄造凝固過程數(shù)學模型分析_第2頁
基于有限元的模擬擠壓鑄造凝固過程數(shù)學模型分析_第3頁
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文檔簡介

1、    基于有限元的模擬擠壓鑄造凝固過程數(shù)學模型分析    雪蓮 媛媛【摘要】通過模擬擠壓鑄造凝固過程中鑄件溫度、應(yīng)力等方面的有限元模型，該模型主要包含凝固過程中界面?zhèn)鳠崤c變形相互作用、沖頭壓力下的變形等。并利用軟件對各種參數(shù)下a356鋁合金擠壓鑄造展開模擬計算，模擬與實驗結(jié)果一致，表明所建立模型對擠壓鑄造中的熱和力分析是正確的?！娟P(guān)鍵詞】有限元  擠壓鑄造  數(shù)學模型tg249.2 a 2095-3089（2019）14-0234-021.建立傳熱模型及計算基于柱坐標下對鑄件形狀實施模擬，便于消除直角坐標系模擬系統(tǒng)有些結(jié)果中心不對稱

2、、結(jié)果局部失真等弊端。所設(shè)的模型用熱焓法實施處理，傳熱微分方程為：2.1熱-力耦合模擬效果根據(jù)分析可知，擠壓鑄造凝固過程屬于傳熱和變形之間相作用的過程，界面壓力改變及氣隙形成，會改變凝固殼表面?zhèn)鳠釛l件，影響型腔的溫度場。因此，構(gòu)建熱力耦合模型，動態(tài)展現(xiàn)擠壓鑄造凝固與變形之間的相互作用，準確模擬鑄件的凝固及力學行為。2.2建立鑄件與模具界面?zhèn)鳠崮Ｐ丸T件/模具間界面熱阻會影響傳熱和鑄件凝固過程，界面?zhèn)鳠崮Ｐ褪菬崃︸詈夏M的重點內(nèi)容，主要包含表面粗糙度、涂料厚度、界面氣隙等。文中依據(jù)擠壓鑄造工藝實際情況，指出界面?zhèn)鳠嶂饕芙佑|熱阻、輻射等方面的影響。界面換熱系數(shù)求解公式如下：3.分析擠壓鑄造模擬實例本研究所用鑄件為a356鋁合金，模具材料為h13鋼，橫截面尺寸設(shè)定為80mm*32mm。為掌握不同參數(shù)對鑄件質(zhì)量的影響，挑選4組工藝參數(shù)展開擠壓鑄造實驗，鑄件實施冷卻處理后由中間切開，并認真觀察、磨平橫截面。見表1。4.結(jié)論構(gòu)建模擬擠壓鑄造凝固過程中鑄件溫度場、應(yīng)力場變化過程的數(shù)學模型，介紹溫度場、應(yīng)力場有限元模型和針對性的求解方法。通過實例進行模擬，鑄件截面吻合度較

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