一、低压铸造温度场数值模拟中换热情况处理（论文文献综述）
马岚波[1]（2021）在《镍基高温合金真空低压铸造工艺基础研究》文中研究指明高温合金具有高熔点、高密度和高粘度的特性,其精密铸件向薄壁、复杂和近净形方向发展,广泛应用于航空航天等领域。低压铸造、真空吸铸、差压铸造及调压铸造等反重力铸造技术充型补缩性能优异,适用于高温合金复杂薄壁铸件的生产。在国外,高温合金反重力铸造技术已经成熟,生产出大量优质复杂薄壁铸件;在国内,该类合金反重力铸造技术研究起步较晚,其发展和应用尚受到升液管等核心零部件的制约,处于应用基础研究阶段。基于上述工程背景,针对K4169等镍基高温合金真空低压铸造工艺开展了基础研究工作。首先对升液管材质和成形方法进行了研究,制备出一种抗热震性和化学稳定性良好,适用于镍基高温合金真空低压铸造工艺的陶瓷升液管;其次,针对熔模铸造数值模拟界面换热系数以往只能用常数值代替这一现状,采用ProCast软件反算模块和试件不同壁厚处实测温度数据反算求得K4169合金-陶瓷型壳间随试件表面温度变化的界面换热系数,并将其用于试件熔模铸造过程数值模拟,结果表明计算温度与实测温度误差在3%以内;最后,通过工艺试验得到成形完整的K424合金涡轮叶片,验证了真空低压铸造工艺流程的可行性,并采用测算得到的界面换热系数作为近似传热边界条件,较为准确地预测了叶片内部缩松和缩孔位置。
黄志豪[2]（2020）在《铝合金机匣低压铸造过程数值模拟及工艺研究》文中研究指明随着航空航天轻量化的要求越来越高,铝合金被广泛用于制造铸件,且对铸件力学性能和冶金质量提出更高要求。低压铸造技术在铝合金成型方面具有独特优势,近年来得到了人们越来越多的重视。但是,我国在低压铸造方面的研究起步较晚,特别是在航空航天领域的应用很大程度上受到原有重力铸造工艺设计的影响,在复杂结构铸件低压铸造工艺设计方面缺乏理论依据。本文针对上述问题,系统研究了典型铝合金机匣铸件的低压铸造工艺与后续热处理对铸件缺陷及残余应力的影响。设计简单几何结构,通过FLOW-3D数值模拟研究了低压铸造过程中的型腔结构参数对金属液自由表面流动状态影响规律,探明了ZL114A的低压铸造临界充型速度。针对机匣铸件结构特点设计了五种浇注系统方案,并利用PROCAST对五种方案低压铸造过程进行了模拟,理清了机匣铸件缺陷控制思路,揭示了充型加压参数对铸件缺陷的影响规律与机制。最后,对铸件凝固及热处理过程的残余应力进行了分析,阐明了铸件在凝固成型以及热处理过程中的应力状态。主要研究结果如下:720℃的ZL114A合金熔体低压铸造临界充型速度在0.2m/s到0.3m/s之间,小于铝合金临界充型速度的理论值（0.5m/s）。在型壁的限制作用下,氧化膜卷入有液面震荡和持续卷入两种形式。当充型速度不高时,后期可能由震荡充型转变为稳定的平稳充型,当充型速度较高时,后期转变为稳定的持续氧化膜卷入。型腔截面积比和截面长宽比对临界充型速度没有影响,但是截面长宽比的改变会影响后期充型的氧化膜卷入过程,截面长宽比偏离1的程度越大,越不易形成持续氧化膜卷入。与侧卧和竖立浇注位置相比,机匣的平卧浇注位置更有利于进行充型流场和凝固温度场控制。为了减少凝固缺陷,铸件顶部应设置保温冒口,并适当提高充型加压速率,在不引起充型紊流的前提下缩短充型时间,减少充型过程金属液的热量损失,提高冒口温度。铸件凝固后的最大残余应力为120MPa,侧壁位置的壁厚较薄,应力分布相对均匀,大部分区域的等效应力在80～90MPa。热处理前将铸件冒口及部分浇注系统切除,基本可将凝固应力释放。后续热处理过程中,铸件的残余应力呈现先增大后降低的趋势。固溶处理后铸件残余应力的最大的等效残余应力为23MPa,最大变形位移量接近6mm。淬火冷却过程中铸件各部分之间的温差较大,且冷却速度快,铸件残余应力最大达到80MPa。人工时效后,铸件残余应力和变形量显着降低,最大应力减小到了20MPa以下,铸件的最大变形量也减小到了0.9mm以下。
匡君[3]（2020）在《A356铝合金汽车轮毂构件液固增压铸造成形研究》文中提出目前,国内铝合金汽车轮毂的生产工艺以重力铸造和低压铸造为主,两者各有优缺点,重力铸造成本低但铸件质量差,低压铸造铸件质量好但成本高。基于此,本研究基于传统重力铸造的基础上,提出一种液固增压铸造新工艺。此工艺在轮毂的关键位置引入了风压和机械压力,一方面减小了冒口比例,提高了轮毂的材料利用率;另一方面,在铝合金轮毂凝固过程中,外加的风压和机械压力可以起到强制补缩的作用,从而提高铸件质量。为了探究工艺参数对成形件的组织性能的影响,确立最优相关最优工艺参数,本文分别从A356铝合金轮毂液固增压铸造的数值模拟、A356铝合金轮毂液固增压铸造成形实验以及液固增压铸造铝合金轮毂热处理方面展开相关研究工作。首先,本文通过ProCAST软件模拟了液固增压A356铝合金轮毂的充型和凝固过程,初步分析了模拟过程中轮毂铸件的温度场、应力场和缺陷,同时确定了工艺参数的范围,为后续成形实验提供了依据。其次,本文通过多组正交实验,对比分析了不同工艺参数对于成形质量的影响。结果表明,在力学性能方面,其提升效果显着,以力学性能最优的试件14(T浇注=710℃,T上模=340℃,T下模=360℃,T边模=400℃,P机械压力=1.4MPa,P风压=0MPa,t机压介入=12s)为例,其屈服强度为112.6MPa,抗拉强度为215.5MPa,延伸率为12.9%。在组织方面,局部压力的加入,缩松缩孔缺陷明显减少,其局部组织形貌也得到一定程度的改善。另外,本研究以抗拉强度作为判据,对正交实验极差分析,确定了此次成形实验的最优工艺参数组合,即T浇注=710℃,T上模=330℃,T下模=350℃,T边模=390℃,P机械压力=1.4MPa,P风压=0MPa,t机压介入=12s。最后,本文研究了固溶和时效工艺参数对于成形件的微观组织力学性能的影响。热处理前后α-Al的微观组织形貌变化不大,而共晶硅相较热处理前形貌发生变化,多呈细小的短棒状,其分布也较为均匀。力学性能方面,以最优性能的实验6(T固溶=540℃、t固溶=350min、T时效=150℃和t时效=162min)为例,其屈服强度为160.5MPa,抗拉强度为256.4MPa,延伸率为12.4%。相较热处理前,其屈服强度提高了47.9MPa,提升了42.5%;抗拉强度提高了40.9MPa,提升了19.0%;延伸率降低了0.4%。同时,本研究也对热处理正交实验结果进行极差分析和方差分析,确立了最优参数,即T固溶=550℃、t固溶=290min、T时效=150℃、t时效=162min。
李浩[4]（2020）在《A356铝合金薄壁复杂铸件铸造过程数值模拟及组织分析》文中研究指明铝合金作为一种优良的铸造材料被广泛应用于航空航天、铁路机车等领域。相比于传统的钢铁铸造材料,其具有比强度高、耐腐蚀等优点。不仅在节省能源、保护环境等方面有着重要的应用,而且使用铝合金加工的铸件表面质量、尺寸精度比传统材料铸件要有着明显的优势。但是在实际生产中,待成型的铸件如果是形状复杂的铸件,往往需要多番试生产来改进铸造工艺,导致铸件生产周期延长,而且成品率不高。因此将计算机数值模拟技术应用到铸件浇注工艺设计中是一种行之有效的科学办法。本文应用计算机模拟软件对A356铝合金薄壁复杂铸件的铸造工艺进行模拟,通过对模拟结果进行分析,改进优化铸造方案,减少了铸件缺陷,提高了铸件质量。通过实际浇注对模拟结果进行了验证,结合模拟结果,分析了凝固条件对铸件组织的影响。本文首先对铸造过程数值模拟技术的理论基础进行了介绍,论述了铸造充型过程与凝固过程的数学模型,并介绍目前应用技术成熟的仿真模拟软件,对本课题所采用的Pro CAST软件的主要功能进行说明。为接下来的仿真模拟及工艺优化提供理论基础。通过三维造型软件将铸件三维建模后,对初始方案进行数值模拟,根据模拟结果分析可知,初始方案的充型过程整体上平稳有序,仅在底部内浇口位置有小部分金属液回流。在凝固过程中,由于铸件薄厚不均,铸件壁上较薄的位置散热较快,凝固顺序优先,导致薄壁上的凸起位置和底部较厚的位置在凝固时得不到周围金属液的补缩,形成缩松缩孔缺陷。随后,为提高铸件质量,对浇注系统进行重新设计和优化,通过对新工艺方案的模拟可以发现,铸件的缺陷主要集中在浇道及冒口的位置,铸件中基本无明显缺陷。以浇注温度、模具温度、浇注速度为变量进行正交试验,实验结果表明,新工艺的最佳参数组合为浇注温度为740℃,浇注速度为100mm/s,模具温度为200℃。在该浇注参数下,铝合金铸件充型速度平稳,凝固过程有序,整体无任何缺陷。在改进工厂现有条件下的铸造工艺后,为提高生产效率,又为工厂设计了一种更为先进的低压铸造工艺方案。通过ProCAST软件对铝合金薄壁复杂铸件的低压铸造工艺进行了模拟,通过对充型过程及凝固过程的模拟结果进行分析,改进低压铸造工艺,提高产品的成品率。最后,通过实验对ProCAST软件的重力砂型铸造模拟结果进行了实验验证,验证了设计的浇注方案的可行性。通过对模拟结果与试验结果分析,总结了铸件的凝固条件对铸件组织的影响。通过上述试验可以表明,对于结构复杂、壁厚不均匀的铝合金铸件,在铸造过程中通过数值模拟软件优化工艺方案和工艺参数,可以有效地提高铸造产品质量。
田运灿[5]（2020）在《铝合金差压铸造过程中复杂温度场演化研究》文中指出铸造是一种传统但复杂的热加工过程,温度场和流场、溶质场相互耦合彼此影响,对其凝固过程中发生的一些现象迄今无法完全准确地建立模型,而且由于系统的复杂性,边界条件的测量和系统内部材料及界面的热物理特性也无法完全掌握。铸造过程中温度场的演化决定了铸造缺陷和应力应变场的分布,是材料加工过程计算的根本。A356铝合金具有较高的比模量和比强度、良好的耐腐蚀性、高的疲劳强度,并且焊接性能和冲压性能优良,能够以铸件、锻件等多种形式使用,成本低廉,被人们广泛的应用于航天航空、汽车船舶、机械建筑等领域。本研究利用实验与模拟相结合的手段,以汽车转向节为研究对象,针对铝合金差压铸造过程中复杂温度场演化进行研究,研究的主要内容包括:1、试验选用A356铝合金作为铸件材料,对系统材料的各项热物性进行了测量,对比数据库数据发现,材料的实测密度增加了3%～10%,实测比热增加了10%左右,实测热导率增加了2%左右。根据初步模拟结果,铸件凝固过程中降温速率在30℃/min左右,该条件下DSC曲线显示材料的固相线温度和液相线温度分别为545℃和608℃,实测固相线和液相线分别降低了12℃和8℃。以此为基础,建立了更符合工况的材料热物性数据库。2、针对汽车转向节差压铸造的实际生产过程,对模拟用三维模型进行了一定的简化;对初始条件和边界条件进行了简化和分析,设置了与实际工况较为接近的铸造系统模拟仿真边界参数。3、对铸造过程中模具温度进行了实际测量,模拟温度和实际温度的差异0.4～8.9%之间,曲线拟合结果较好;且模拟温度与实测温度在铸造周期改变时有相同的变化规律,说明模拟具有普遍性;并在考虑到热电偶测温点的热阻后进一步修正模拟温度,修正后的温度值的热电偶测温值更能反映测温点的实际温度实际测温情况,与电偶实际测量温度进行对比,6个位置的模拟温度的波峰和波谷值的平均误差均控制在3%左右,其中最大单个误差也只有7%,温度曲线形状吻合度较高,已经能达到工程上定量预测的目的。4、在温度场准确模拟的前提下对铸件铸造过程的缺陷和应力应变场进行了模拟,预测铸件的铸造缺陷,揭示铸件的变形与尺寸超差规律;模拟结果中铸件的缩松缩孔位置与金相解剖下的实际缩松缩孔位置基本一致;数值模拟与实测情况下铸件的最大变形量分别为2.85mm和3.25mm,最大变形位置相同,铸件变形分布规律基本一致,数值模拟结果可为模具设计中的反变形量设置提供量化参考。
唐庆瑞[6]（2019）在《低压铸造模具温度控制方法研究》文中研究指明低压铸造技术在20世纪40年代用于工业生产,它是一种反重力铸造技术。目前,低压铸造主要采用铝、镁合金材料生产铸件。低压铸造的原理是向装有熔融铝合金的保温炉加压,液态铝合金在压力的作用下由升液管进入模具型腔内,最终在压力作用下铸件凝固成形。低压铸造中浇道与补缩通道在较低的压力作用下结合在一起,有利于提高充型的平稳性,同时还解决了铸件补缩不合理的问题,使铸件质量大大提高。此外,低压铸造技术还具有补缩压力高、温度梯度大等优点,可以提高铸件的成形质量。由于铸件向轻量化方向发展,为了满足现代生产需求,铸件生产技术和生产工艺需要不断改善。而低压铸造技术在满足铸造零件轻量化要求方面,具有明显的优势和应用前景。在低压铸造过程中,模具温度不仅影响铸件的成形质量,还影响模具的使用寿命。模具温度控制系统具有非线性、大时滞的特点,传统的控制方法难以保证模具温度的控制精度。因此,对模具温度控制方法的研究具有重要的理论研究意义和工程应用价值。论文主要研究内容是低压铸造过程中模具的冷却,使用ProCAST铸造仿真软件对低压铸造过程进行数值模拟仿真,获得了无冷却系统和有冷却系统的轮毂铸件低压铸造过程仿真结果,分析了有无冷却系统对铸件质量的影响,并进行了模具内部冷却通道的的设计,提出了冷却水循环方案。通过对模具冷却系统的分析,建立了模具温度控制系统,并对主要元件进行了选型。在此基础上,研究了模具温度控制算法。通过对比传统PID控制算法、模糊PID控制算法、Smith预估算法,提出了Smith模糊PID控制算法。利用Matlab/Smulink模块建立了PID控制系统、模糊PID控制系统、Smith模糊PID控制系统模型,并对仿真结果进行了对比分析。结果表明:Smith模糊PID算法比传统的PID控制算法和模糊PID控制算法有更高的模温控制精度和更好的鲁棒性,有利于提高模温控制系统的平稳性。
陈建明[7]（2019）在《一种铝合金轮毂低压铸造及冷却工艺的模拟和实验研究》文中指出铝合金轮毂质量轻、散热快、减振性能好、寿命长,安全可靠,外形美观,在汽车制造业得到了越来越多的应用。铝合金轮毂制造方法主要有金属型重力铸造和低压铸造。低压铸造的生产方式效率高,更适合大批量生产。为了满足不同车型的需求,需要生产出各种空间曲面形状的铝合金轮毂,但是,如果铸件形状和铸造工艺等不合理,就会导致轮毂在铸造生产过程中无法实现“顺序凝固”,造成铸件不良品增多,给企业带来巨大损失。因此开展铝合金轮毂低压铸造及冷却工艺研究具有重要意义。低压铸造缺陷难于用解析方法预测。随着计算机技术的发展,国内外已开始采用计算机模拟技术来指导铝合金轮毂铸造工艺和模具的设计。本课题通过计算机模拟与实验相结合的方法,对铝合金轮毂低压铸造工艺和冷却工艺进行了研究。本研究使用华铸CAE软件,建立了A356.2铝合金轮毂低压铸造FDM模型,对充型和凝固过程进行模拟;根据模拟结果改进铸件结构和冷却工艺参数,并对铝合金轮毂样品进行试制,对模拟结果进行验证;最后,进行了铝合金轮毂性能的实验研究,检验了试制产品的性能。本研究对提高铝合金轮毂制造成品率,提高公司利润,有一定的指导意义。
李宁[8]（2018）在《铝合金轮毂低压铸造数值分析及模具设计研究》文中指出传统低压铸造工艺的制定、改进及优化需反复试制、剖析才能最终确定工艺方案,直接导致了产品的生产周期大大延长。目前对铝合金低压铸造的研究主要集中在充型过程及模具温度场的数值模拟方面,根据实验结果定性地分析模具及铸造工艺的好坏,没有量化到具体的指标。本课题通过采用新型的数学模型及有限元分析方法,结合优化技术对低压铸造工艺及模具进行设计和优化。论文主要研究内容如下:本章主要是针对铝合金轮毂低压铸造过程中铝液流动、热量传输、合金凝固等行为,建立描述铸造凝固过程的数学模型。将铸造凝固过程分为不同的区间,利用温度回升法和等效热容法各自的优势,在不同的冷却区间段使用不同的凝固潜热计算方法,既能避免采用单一的温度回升法的大量迭代运行所造成了累积误差,又可以避免等效热容法自身的缺陷,使轮液在冷却到固液相线时不会产生较大的误差。将计算结果与实测值进行比较以验证模型的正确性,为研究铝合金轮毂低压铸造过程奠定良好的理论基础。利用有限元软件对铝合金压铸过程进行温度场和应力场的模拟计算,通过观察铝合金金属液在充型和凝固过程中的流动,分析铸造过程中是否会产生卷气、夹渣、缩松缩孔等缺陷。求出模具下模型腔内表面的温度及应力变化曲线,分析模具是否会产生应力集中和热疲劳变形,进而提出相应的改进措施提高模具寿命和铸件质量,为响应面分析和优化提供数据支持。以有限元仿真出的模具最大应力和铸件的温度场分布为基础,结合工厂低压铸造中模具的实际情况和工艺参数,采用中心复合试验法对影响模具应力和模具质量的各项主要因素进行组合实验,得到了各影响因素对模具下模最大应力及模具质量的响应面和参数方程。以模具轻量化/低热应力为目标,建立了轮毂低压铸造的优化模型。采用NSGA-Ⅱ算法进行计算,获得自变量对目标量的Pareto优化解集,并以此为依据对模具结构和压铸工艺进行具体的修改,将修改后的模具和工艺参数重新仿真,并与修改前的仿真结果进行对比,分析铸件缺陷和模具最大应力是否得到改善。
李佳[9]（2014）在《船用桨毂体铸造方案的计算机优化设计》文中研究表明船用桨毂体是调距螺旋桨装置的核心部件之一,它既是推进功率的承载部件,又是调距的最终执行机构。船用桨毂体具有外形尺寸大、壁薄、结构复杂等特点,仅依靠实验手段研究其铸造工艺较为困难,利用数值模拟手段可以对桨毂体的铸造过程进行有效研究。本课题运用有限元方法对重力铸造、离心铸造和低压铸造三种工艺方案的铸造过程进行数值模拟,并结合铸造实验,得到船用桨毂体的最佳铸造方案。基于对铸件充型和凝固过程的数学描述,应用ProCAST有限元软件完成对三种铸造工艺方案的充型和凝固过程数值模拟研究。三种铸造方案的浇注温度都为1110℃。重力铸造、离心铸造和低压铸造的铸型预热温度分别为100℃,30℃和600℃。低压铸造的压力曲线根据帕斯卡原理制定。离心铸造的离心转速为150r/min。与数值模拟的相关参数相一致,进行了相关的铸造实验。利用测温装置测得实验中铸件的凝固曲线,应用反算法求解三种铸造方案的铸件/铸型界面换热系数。通过不断将实测凝固曲线和模拟凝固曲线进行比对,调整界面换热系数值使得模拟凝固曲线与实测凝固曲线趋于一致,得到重力铸造、离心铸造和低压铸造的界面换热系数分别为：800,1000,3500W·m-2K-1。流场计算结果表明,重力铸造、离心铸造和低压铸造三种铸造方案的充型过程都非常平稳,均适合生产高质量的船用桨毂体铸件。温度场计算结果表明,重力铸造下的铸件没有实现顺序凝固,冒口对铸件的补缩通道被阻碍；低压铸造下的浇注系统对铸件的补缩通道也被阻塞；而离心铸造下的铸件实现了自下而上的顺序凝固,冒口中的熔体可以很好的补缩铸件。因此,选择离心铸造方案制备高致密度、高质量的桨毂体。对离心铸造制备桨毂体的缺陷进行分析,确定了制备桨毂体的最佳工艺参数。研究了浇注温度、铸型预热温度和离心转速对铸件内的缩松缺陷的影响。得到制备桨毂体的最佳工艺参数为：过热度50℃,铸型预热温度300℃,离心转速150r/min。
赵岩[10]（2014）在《大尺寸铝合金轮毂低压铸造过程的数值模拟及工艺优化》文中研究指明国外采用低压铸造方法生产的大尺寸铝合金轮毂的厂家越来越多，然而国内由于生产技术较为落后，生产的大尺寸轮毂大多为采用锻造的钢轮毂。目前，国内还没有掌握采用在低压铸造的模具上加设水冷的方法生产大型轮毂。由于铸件的截面厚度尺寸大小不一，对于铸件壁厚较厚的部位凝固所需时间较长，在低压铸造过程中容易产生缩孔缩松、裂纹等缺陷。铸造过程计算机模拟是多种学科的交叉科学，其中包含材料科学、数值分析、传热学和计算机图形学等等，是先进制造科学的重要前沿领域。对铸造过程进行数值模拟能够帮助工程技术人员预测铸件缺陷，保证铸件的质量，提高生产率，降低成本。针对低压铸造大型铝合金轮毂在热节处产生的缩松缩孔问题，采用ProCAST软件分析低压铸造铝合金轮毂的充型和凝固过程的温度场分布规律，从模拟结果得出铸件在轮辋和轮辐交接处产生缩孔缩松缺陷，该模拟结果与实际生产相吻合。本文采用在相应部位加设了水冷管，有效的减少了轮毂热节处的缩松缩孔缺陷，但是铸件各部位的力学性能不合格，且金相晶粒粗大。为了获得较细的晶粒和较好的力学性能，本文采用了在模具其他部位加设水冷环的方法。根据数值模拟结果确定水冷管的位置、大小、水冷的开启时刻和持续时间。该方法加快了铸件的冷却速度，实际生产的铸件组织晶粒较细和力学性能达到要求。结果表明，优化后的工艺不但提高了铸件的性能而且缩短了生产周期，提高了生产效率。
二、低压铸造温度场数值模拟中换热情况处理（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、低压铸造温度场数值模拟中换热情况处理（论文提纲范文）
（1）镍基高温合金真空低压铸造工艺基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 熔模铸造工艺发展趋势 |
| 1.2 复杂薄壁铸件特点及成形要求 |
| 1.2.1 复杂薄壁铸件特点 |
| 1.2.2 复杂薄壁铸件成形要求 |
| 1.3 反重力铸造技术及其应用 |
| 1.3.1 反重力铸造技术分类 |
| 1.3.1.1 低压铸造 |
| 1.3.1.2 真空吸铸 |
| 1.3.1.3 差压铸造 |
| 1.3.1.4 调压铸造 |
| 1.3.2 反重力铸造技术在高温合金和不锈钢领域的应用 |
| 1.3.2.1 不锈钢反重力技术研究应用 |
| 1.3.2.2 高温合金反重力铸造技术研究现状 |
| 1.3.3 升液管研究应用现状 |
| 1.3.3.1 轻合金用升液管 |
| 1.3.3.2 钢铁材料用升液管 |
| 1.3.3.3 高温合金用升液管 |
| 1.4 真空低压铸造概述 |
| 1.4.1 真空低压铸造技术原理 |
| 1.4.2 加压速度对金属液流动性及充型能力的影响 |
| 1.4.3 保压压力对铸件凝固组织影响 |
| 1.4.4 保压压力对铸件内部缩松缩孔的影响 |
| 1.4.5 真空低压铸造工艺对铸件夹杂缺陷的影响 |
| 1.5 铸造数值模拟技术 |
| 1.5.1 界面换热系数 |
| 1.5.2 ProCast软件及其应用 |
| 1.5.2.1 ProCast主要模块功能 |
| 1.5.2.2 ProCast软件工作流程 |
| 1.5.2.3 ProCast软件应用 |
| 1.6 研究目标和研究内容 |
| 1.6.1 研究目标 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 实验及数值模拟方法 |
| 2.1 陶瓷升液管研制路线 |
| 2.2 铸造数值模拟方法 |
| 2.2.1 计算域内模型的网格划分 |
| 2.2.2 合金及陶瓷型壳热物性参数 |
| 2.2.3 换热边界条件 |
| 2.3 真空低压熔模铸造实验方法 |
| 2.3.1 试件设计 |
| 2.3.2 陶瓷型壳制备 |
| 第3章 陶瓷升液管制备 |
| 3.1 陶瓷升液管材料选择 |
| 3.2 升液管结构设计 |
| 3.3 刚玉-莫来石升液管 |
| 3.3.1 刚玉-莫来石升液管制备 |
| 3.3.2 刚玉-莫来石升液管热震试验 |
| 3.4 陶瓷复合材料增韧对抗热震性的影响 |
| 3.4.1 陶瓷材料热震评价理论 |
| 3.4.2 陶瓷材料增韧对抗热震性能的影响 |
| 3.4.3 陶瓷复合材料提高抗热震性方法 |
| 3.5 氧化硅基陶瓷升液管 |
| 3.5.1 增韧氧化硅基陶瓷升液管 |
| 3.5.2 抗热震性试验 |
| 3.5.3 升液管断口分析 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 K4169 合金-陶瓷型壳间界面换热系数反算 |
| 4.1 试件凝固传热模型 |
| 4.1.1 计算域内传热计算模型 |
| 4.1.2 边界条件 |
| 4.2 热物性参数及测温实验 |
| 4.2.1 K4169 合金及陶瓷型壳热物性参数 |
| 4.2.2 测温实验 |
| 4.3 型壳空载冷却试验 |
| 4.3.1 实验方案 |
| 4.3.2 试验结果 |
| 4.4 界面换热系数反算求解 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 界面换热系数 |
| 4.5.2 界面热流 |
| 4.5.3 界面换热系数验证 |
| 4.6 原数值模拟与实验结果对比 |
| 4.7 小结 |
| 第5章 真空低压熔模铸造充型规律及控制 |
| 5.1 充型速度 |
| 5.1.1 升液速度与加压速度的关系 |
| 5.1.2 浇口速度与加压速度的关系 |
| 5.2 充型能力 |
| 5.2.1 真空低压铸造充型试验 |
| 5.2.1.1 试验方案 |
| 5.2.1.2 实验结果及数值模拟 |
| 5.2.2 加压速度对充型能力的影响 |
| 5.2.3 壁厚对充能力的影响 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 高温合金涡轮叶片真空低压铸造试验 |
| 6.1 高温合金试件真空低压铸造工艺设计 |
| 6.2 工艺试验结果 |
| 6.3 小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间发表的学术论文及参与的科研项目 |
（2）铝合金机匣低压铸造过程数值模拟及工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 铝合金铸造国内外研究现状 |
| 1.2.1 铝合金铸造的缺陷问题 |
| 1.2.2 低压铸造技术及研究现状 |
| 1.2.3 铸造过程数值计算与工艺设计 |
| 1.3 热处理应力模拟研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与实验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 铸造过程数值模拟软件介绍 |
| 2.2.1 流场分析计算 |
| 2.2.2 凝固缺陷和热处理的应力场计算 |
| 2.3 模拟计算的热物性参数 |
| 第3章 低压铸造充型临界速度 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 临界速度计算模型 |
| 3.3 铝合金反重力铸造的临界充型速度 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 机匣低压铸造过程模拟与工艺分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 机匣低压铸造工艺设计 |
| 4.3 低压铸造过程流场和温度场分析 |
| 4.4 方案优化及加压工艺参数的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 机匣铸件凝固及热处理应力演变 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 凝固过程应力场分析 |
| 5.3 热处理过程温度场及残余应力 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）A356铝合金汽车轮毂构件液固增压铸造成形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.1.1 研究的背景 |
| 1.1.2 研究的意义 |
| 1.2 铝合金轮毂的制造工艺 |
| 1.2.1 液态模锻 |
| 1.2.2 低压铸造 |
| 1.2.3 重力铸造 |
| 1.2.4 锻造成形 |
| 1.2.5 旋压成形 |
| 1.3 铝合金轮毂的热处理 |
| 1.4 国内外铝合金轮毂数值模拟的研究现状 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 A356铝合金轮毂液固增压铸造的数值模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 ProCAST模拟软件简介 |
| 2.3 液固增压模拟实验的前处理 |
| 2.3.1 三维模型的建立、导入及网格划分 |
| 2.3.2 模拟参数的设置 |
| 2.4 液固增压模拟实验结果分析 |
| 2.4.1 铸件的温度场分析 |
| 2.4.2 模具的温度场分析 |
| 2.4.3 铸件的应力场分析 |
| 2.4.4 铸件的缺陷分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 A356铝合金轮毂液固增压铸造成形实验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工艺参数的选取 |
| 3.3 液固增压成形实验 |
| 3.3.1 液固增压铸造模具 |
| 3.3.2 铝合金轮毂试成形实验 |
| 3.3.3 铝合金轮毂成形试验 |
| 3.4 轮毂安全性测试试验 |
| 3.4.1 13°冲击试验 |
| 3.4.2 弯曲疲劳试验 |
| 3.5 液固增压铝合金轮毂的力学性能分析 |
| 3.5.1 拉伸试样 |
| 3.5.2 拉伸性能 |
| 3.5.3 正交实验数据分析 |
| 3.6 铝合金轮毂组织性能分析 |
| 3.6.1 轮辐组织分析 |
| 3.6.2 轮辋组织分析 |
| 3.6.3 外轮缘组织分析 |
| 3.6.4 内轮缘组织分析 |
| 3.6.5 中间毂组织分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 液固增压铸造铝合金轮毂热处理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 工艺参数和热处理试样选取 |
| 4.2.1 热处理试样选取 |
| 4.2.2 固溶处理 |
| 4.2.3 时效处理 |
| 4.2.4 正交试验设计 |
| 4.3 热处理试样的力学性能 |
| 4.4 热处理正交实验数据处理 |
| 4.4.1 热处理正交实验的极差分析 |
| 4.4.2 热处理正交实验的方差分析 |
| 4.5 热处理试样的组织性能分析 |
| 4.5.1 对照实验组组织分析 |
| 4.5.2 轮辐组织分析 |
| 4.5.3 轮辋组织分析 |
| 4.5.4 内轮缘组织分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）A356铝合金薄壁复杂铸件铸造过程数值模拟及组织分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铸造铝合金介绍 |
| 1.3 现代铸造工艺介绍 |
| 1.4 数值模拟技术介绍 |
| 1.5 数值模拟技术研究现状 |
| 1.6 本课题的研究内容及意义 |
| 第二章 数值模拟理论及初始方案设计 |
| 2.1 数值模拟理论基础 |
| 2.1.1 充型过程数值模拟理论基础 |
| 2.1.2 凝固过程数值模拟理论基础 |
| 2.2 铸造模拟软件Pro CAST简介 |
| 2.3 重力砂型铸造方案设计 |
| 2.3.1 浇注系统的设计 |
| 2.3.2 初始方案工艺参数设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 铸件铸造过程数值模拟 |
| 3.1 数值模拟前处理 |
| 3.2 初始方案模拟结果及分析 |
| 3.2.1 初始方案充型过程模拟 |
| 3.2.2 初始方案凝固过程模拟 |
| 3.2.3 铸件缩松缩孔预测 |
| 3.3 铸造工艺改进方案设计 |
| 3.4 改进方案模拟结果及分析 |
| 3.4.1 改进方案充型过程模拟 |
| 3.4.2 改进方案凝固过程模拟 |
| 3.4.3 铸件缩松缩孔预测 |
| 3.5 浇注工艺参数优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 铝合金复杂铸件低压铸造方案设计 |
| 4.1 铸造工艺分析及浇注系统设计 |
| 4.2 浇注工艺参数计算 |
| 4.3 低压铸造方案模拟及结果分析 |
| 4.3.1 低压铸造充型过程模拟结果分析 |
| 4.3.2 低压铸造凝固过程模拟结果分析 |
| 4.3.3 低压铸造铸造缺陷模拟结果分析 |
| 4.4 低压铸造方案改进 |
| 4.5 低压铸造改进方案模拟结果分析 |
| 4.5.1 充型过程模拟结果 |
| 4.5.2 凝固过程模拟结果 |
| 4.5.3 铸件缺陷预测及方案总结 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 实验验证及组织分析 |
| 5.1 模拟结果浇注验证 |
| 5.2 铸件清理及浇注结果 |
| 5.3 凝固条件对铝硅合金铸件铸造过程的影响 |
| 5.3.1 时间温度曲线 |
| 5.3.2 冷却速度对凝固组织的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
| 个人简介 |
（5）铝合金差压铸造过程中复杂温度场演化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的来源、背景和意义 |
| 1.1.1 课题的研究背景 |
| 1.1.2 课题的研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 铸造过程数值模拟发展 |
| 1.2.2 铸件过程数值模拟的常用方法 |
| 1.2.3 差压铸造仿真研究现状 |
| 1.2.4 铸造模拟影响因素 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 第二章 参数采集与结果验证 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 AlSi_7Mg_(0.3)铝合金热物性参数采集 |
| 2.2.1 材料密度及线膨胀系数 |
| 2.2.2 铝合金材料比热 |
| 2.2.3 材料热扩散系数及热传导系数 |
| 2.2.4 固液相线温度及固相分数 |
| 2.2.5 材料的焓、潜热及粘度 |
| 2.3 铸型材料的热物性参数采集 |
| 2.4 铸造过程温度场实测 |
| 2.5 铸件性能测试 |
| 2.5.1 铸件缺陷分析 |
| 2.5.2 铸件变形测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 物理模型构建 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铸造过程分析 |
| 3.3 有限元模型 |
| 3.4 初始条件 |
| 3.5 边界条件 |
| 3.5.1 压力条件的设置 |
| 3.5.2 水冷条件的设置 |
| 3.5.3 界面换热的设置 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 充型行为与温度场分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 充填及凝固过程数值模拟结果和分析 |
| 4.2.1 充型结果分析 |
| 4.2.2 凝固结果分析 |
| 4.3 模具温度场分析 |
| 4.3.1 温度场实测曲线 |
| 4.3.2 模拟温度数据采集及对比 |
| 4.3.3 模拟温度修正 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 缺陷及应力应变场分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 生产过程分析 |
| 5.3 建立物理模型 |
| 5.4 缩松缩孔预测 |
| 5.5 应力应变仿真结果与分析 |
| 5.5.1 残余应力分布 |
| 5.5.2 应力产生规律分析 |
| 5.5.3 铸件变形分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
| 1. 发表的学术论文 |
| 2. 取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（6）低压铸造模具温度控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abtsract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外低压铸造研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国内低压铸造研究现状及发展趋势 |
| 1.2.2 国外低压铸造研究现状及发展趋势 |
| 1.3 国内外低压铸造数值模拟研究现状及发展趋势 |
| 1.4 温度控制技术研究现状及发展趋势 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 第二章 低压铸造过程数值模拟研究 |
| 2.1 低压铸造过程流场及温度场分析 |
| 2.1.1 低压铸造充型过程流场分析 |
| 2.1.2 充型过程的基本方程 |
| 2.1.3 低压铸造凝固过程温度场分析 |
| 2.1.4 凝固过程的基本方程 |
| 2.2 铸造仿真软件介绍 |
| 2.3 基于ProCAST软件低压铸造模拟步骤 |
| 2.4 低压铸造轮毂铸件模拟过程 |
| 2.4.1 几何模型的建立 |
| 2.4.2 三维模型网格划分 |
| 2.4.3 模型材料设置 |
| 2.4.4 界面参数及边界条件设置 |
| 2.4.5 计算参数设置 |
| 2.5 低压铸造轮毂铸件模拟结果分析 |
| 2.5.1 充型及凝固过程模拟结果分析 |
| 2.5.2 模具温度场模拟结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 模具冷却系统设计及优化 |
| 3.1 冷却系统的作用及冷却方式选择 |
| 3.1.1 冷却系统的作用 |
| 3.1.2 冷却方式选择 |
| 3.2 模具冷却通道设计原则及步骤 |
| 3.2.1 冷却通道设计原则 |
| 3.2.2 冷却通道设计步骤 |
| 3.3 冷却通道设计计算 |
| 3.3.1 充型过程金属液带给模具的热量 |
| 3.3.2 冷却水需要带走的热量 |
| 3.3.3 冷却通道水流量计算公式 |
| 3.3.4 冷却通道表面积计算公式 |
| 3.3.5 冷却水传热系数计算公式 |
| 3.3.6 冷却通道总长度计算公式 |
| 3.4 冷却系统校核计算 |
| 3.4.1 冷却水流动状态的校核 |
| 3.4.2 冷却水压力降的校核 |
| 3.5 冷却水循环系统设计 |
| 3.5.1 冷却塔选型 |
| 3.5.2 水泵选型 |
| 3.6 基于ProCAST软件模具水冷模拟研究 |
| 3.6.1 模具水冷模拟过程 |
| 3.6.2 模具水冷模拟结果分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 模具温度控制算法研究 |
| 4.1 模具温度控制系统总体设计方案 |
| 4.1.1 热电偶选型 |
| 4.1.2 比例阀选型 |
| 4.2 模糊PID控制算法研究 |
| 4.2.1 PID控制算法 |
| 4.2.2 模糊控制算法 |
| 4.2.3 模糊控制系统的组成 |
| 4.3 模糊PID控制器 |
| 4.3.1 模糊PID控制器设计思路 |
| 4.3.2 模糊PID控制器系统结构 |
| 4.4 Smith模糊PID控制算法研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 模具温度控制系统仿真研究 |
| 5.1 被控对象模型建立 |
| 5.2 模糊PID控制器的设计 |
| 5.3 模温控制系统仿真结构图的建立 |
| 5.4 模温控制系统仿真结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
| 个人简历 |
（7）一种铝合金轮毂低压铸造及冷却工艺的模拟和实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝合金轮毂的铸造方法 |
| 1.3 低压铸造工艺简介 |
| 1.3.1 低压铸造的原理 |
| 1.3.2 低压铸造技术特点 |
| 1.4 低压铸造国内外研究现状 |
| 1.4.1 国外研究现状 |
| 1.4.2 国内研究现状 |
| 1.5 研究目的和意义 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第2章 铝合金轮毂低压铸造理论及模具和工艺设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 低压铸造理论 |
| 2.2.1 低压铸造铝合金轮毂的缺陷 |
| 2.2.2 金属的凝固传热 |
| 2.2.3 金属的凝固传热的有限差分法 |
| 2.3 低压铸造铝合金轮毂工艺参数设计 |
| 2.3.1 升液工艺参数设计 |
| 2.3.2 充型工艺参数设计 |
| 2.3.3 增压压力 |
| 2.3.4 浇注温度的确定 |
| 2.3.5 铸件温度确定 |
| 2.4 铝合金轮毂三维造型 |
| 2.4.1 UG软件简介 |
| 2.4.2 铝合金轮毂设计 |
| 2.5 模具设计 |
| 2.5.1 模具设计概述 |
| 2.5.2 模具设计守则 |
| 2.5.3 分型面设计 |
| 2.5.4 浇注系统设计 |
| 2.5.5 直流道设计: |
| 2.5.6 排气与冷却系统设计 |
| 2.5.7 推出机构设计 |
| 2.5.8 铝合金轮毂模具的三维造型 |
| 2.5.9 铝合金轮毂模具涂料选择 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 一种铝合金轮毂低压铸造FDM模拟 |
| 3.1 数值模拟软件华铸CAE简介 |
| 3.2 低压铸造过程FDM模拟概述 |
| 3.3 低压铸造铝合金轮毂FDM模型的建立 |
| 3.3.1 几何建模 |
| 3.3.2 材料 |
| 3.3.3 界面参数 |
| 3.3.4 边界条件 |
| 3.3.5 初始条件 |
| 3.4 充型分析 |
| 3.5 凝固分析 |
| 3.6 轮毂的结构和工艺的改进 |
| 3.6.1 轮毂和铸件造型的改进 |
| 3.6.2 工艺改进 |
| 3.6.3 凝固分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 铝合金轮毂的试制 |
| 4.1 铝合金轮毂的试制条件 |
| 4.2 两种铸型和冷却系统设计方案的试制验证 |
| 4.2.1 方案一的冷却系统、模具和工艺参数的验证 |
| 4.2.2 方案二的冷却系统、模具和工艺参数的验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 轮毂性能实验研究 |
| 5.1 影响性能的内、外部缺陷识别 |
| 5.1.1 内部质量检查:X光 |
| 5.1.2 机械性能试验 |
| 5.1.3 金相试验 |
| 5.2 化学成分试验 |
| 5.2.1 各种元素在铝硅合金中的作用 |
| 5.2.2 化学成分检测 |
| 5.3 渗透检测 |
| 5.4 13°冲击试验 |
| 5.5 径向疲劳试验 |
| 5.6 弯曲疲劳试验 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）铝合金轮毂低压铸造数值分析及模具设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 选题背景及研究意义 |
| 1.3 数值模拟技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3.3 凝固潜热的研究现状 |
| 1.4 轮毂的低压铸造过程及铸件缺陷 |
| 1.5 本文的研究内容及意义 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 低压铸造凝固过程温度场建模 |
| 2.1 压铸充型过程的动力学方程 |
| 2.2 铸造凝固过程模型建立 |
| 2.2.1 微元体净热量的计算 |
| 2.2.2 微元体内热源的发热量 |
| 2.2.3 微元体内热力学能的发热量 |
| 2.3 “温升法+热容法”的铸造凝固过程模型建立 |
| 2.3.1 考虑凝固潜热的导热微分方程 |
| 2.3.2 结晶潜热的处理 |
| 2.3.3 有无凝固潜热及不同处理方法计算结果比较 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 充型及凝固过程数值模拟 |
| 3.1 计算机数值模拟技术 |
| 3.1.1 温度场模拟 |
| 3.1.2 流场和应力场模拟 |
| 3.2 主流模拟软件介绍 |
| 3.3 铝合金轮毂低压铸造数值模拟过程 |
| 3.3.1 模具及铸件几何建模 |
| 3.3.2 三维模型网格划分 |
| 3.3.3 模型材料设置 |
| 3.3.4 界面参数设置及边界条件 |
| 3.3.5 压铸计算初始条件 |
| 3.3.6 计算参数设定 |
| 3.4 充型及凝固过程仿真结果分析 |
| 3.4.1 充型及凝固过程模拟 |
| 3.4.2 铸件凝固过程温度场仿真结果与实测值对比 |
| 3.4.3 模具温度场仿真结果 |
| 3.4.4 模具应力场仿真结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于响应面法的压铸工艺及模具结构优化模型 |
| 4.1 响应面法的原理和特点 |
| 4.1.1 响应面法的原理 |
| 4.1.2 响应面法在结构优化设计中的特点 |
| 4.2 压铸工艺参数及模具结构的中心复合实验设计 |
| 4.3 基于响应面模型的压铸性能与工艺参数间映射关系建立 |
| 4.3.1 下模最大应力与浇注温度及模具厚度间映射关系 |
| 4.3.2 模具质量与边模、下模厚度间映射关系及响应面模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 压铸工艺和模具结构的多目标优化及改进分析 |
| 5.1 多目标优化问题概述 |
| 5.1.1 多目标优化软件介绍 |
| 5.1.2 最优解集的优势和特点 |
| 5.2 NSGA-Ⅱ算法的优点和运用 |
| 5.3 铝合金轮毂低压铸造的多目标优化 |
| 5.3.1 压铸过程的问题描述 |
| 5.3.2 多目标优化问题模型建立 |
| 5.4 结果显示及分析 |
| 5.5 模具结构及压铸工艺参数改进后分析对比 |
| 5.5.1 模具结构及工艺参数修改 |
| 5.5.2 修改后仿真结果分析对比 |
| 5.5.3 基于优化解集的低压铸造试验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）船用桨毂体铸造方案的计算机优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 铸造技术研究现状 |
| 1.1.1 国内外铸造技术研究现状 |
| 1.1.2 离心铸造技术研究现状 |
| 1.1.3 低压铸造技术研究现状 |
| 1.2 铸造过程的数值模拟研究现状 |
| 1.2.1 国内外铸造过程数值模拟研究现状 |
| 1.2.2 离心铸造数值模拟研究现状 |
| 1.2.3 低压铸造数值模拟研究现状 |
| 1.3 课题来源及主要内容 |
| 2 船用桨毂体的铸造工艺有限元分析模型 |
| 2.1 铸造过程数值模拟计算模型 |
| 2.1.1 充型过程数值模拟数学描述 |
| 2.1.2 凝固过程数值模拟数学描述 |
| 2.1.3 ProCAST软件介绍 |
| 2.2 三维实体模型与网格构造 |
| 2.2.1 三维实体模型 |
| 2.2.2 网格构造 |
| 2.3 材料参数 |
| 2.4 初始及边界条件 |
| 3 铸造实验 |
| 3.1 实验方法与设备 |
| 3.1.1 重力铸造实验 |
| 3.1.2 低压铸造实验 |
| 3.2 界面换热系数的测定 |
| 3.2.1 反分析法研究概况 |
| 3.2.2 界面换热系数的反分析计算 |
| 4 数值模拟结果 |
| 4.1 流场结果 |
| 4.1.1 重力/离心铸造 |
| 4.1.2 低压铸造 |
| 4.1.3 三种铸造方案的充型过程对比 |
| 4.2 温度场结果 |
| 4.2.1 重力铸造 |
| 4.2.2 离心铸造 |
| 4.2.3 低压铸造 |
| 4.2.4 三种铸造方案的凝固过程对比 |
| 4.3 三种铸造方案的优化选择 |
| 4.4 离心铸造制备桨毂体缺陷分析 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）大尺寸铝合金轮毂低压铸造过程的数值模拟及工艺优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究目的与意义 |
| 1.2 国内外的研究情况和发展情况分析 |
| 1.2.1 铸件充型凝固过程数值模拟发展状况 |
| 1.2.2 低压铸造铝合金冷却工艺的发展状况 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第2章 轮毂网格划分及边界条件确定 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 铝合金轮毂网格的划分 |
| 2.2.1 三维模型建立 |
| 2.2.2 面网格划分 |
| 2.2.3 体网格划分 |
| 2.3 边界条件设置 |
| 2.3.1 材料确定 |
| 2.3.2 换热系数的确定 |
| 2.3.3 初始条件的确定 |
| 2.3.4 各阶段压力的确定 |
| 第3章 轮毂低压铸造充型凝固过程的数值模拟及结果分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 低压铸造轮毂系统的结构和金属液流动线路图 |
| 3.3 铸件充型和凝固数值模拟 |
| 3.3.1 数值模拟和实验验证 |
| 3.3.2 充型过程数值模拟 |
| 3.4 凝固过程数值模拟 |
| 3.4.1 数值模拟方法介绍 |
| 3.4.2 铸件凝固过程数值模拟的数学模型 |
| 3.4.3 铸件凝固过程缩孔缩松预测 |
| 3.4.4 数值模拟铸件凝固过程 |
| 第4章 工艺优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 工艺优化 |
| 4.2.1 改进方案一——改变模具温度 |
| 4.2.2 改进方案二——改变模具厚度 |
| 4.2.3 改进方案三——加设水冷管 |
| 4.2.4 改进方案四——加设多个水冷管 |
| 第5章 铝合金轮毂的力学性能与微观组织研究 |
| 5.1 材料性能测试 |
| 5.1.1 方案三中试件力学性能分析 |
| 5.1.2 方案四中试件力学性能分析 |
| 5.2 金相组织观察和测量 |
| 5.2.1 方案三中铸件各部位的金相组织分析 |
| 5.2.2 方案四中铸件各部位的金相组织分析 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表（含录用）的学术论文 |
四、低压铸造温度场数值模拟中换热情况处理（论文参考文献）
- [1]镍基高温合金真空低压铸造工艺基础研究[D]. 马岚波. 机械科学研究总院, 2021(01)
- [2]铝合金机匣低压铸造过程数值模拟及工艺研究[D]. 黄志豪. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [3]A356铝合金汽车轮毂构件液固增压铸造成形研究[D]. 匡君. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [4]A356铝合金薄壁复杂铸件铸造过程数值模拟及组织分析[D]. 李浩. 内蒙古工业大学, 2020(02)
- [5]铝合金差压铸造过程中复杂温度场演化研究[D]. 田运灿. 上海工程技术大学, 2020(04)
- [6]低压铸造模具温度控制方法研究[D]. 唐庆瑞. 内蒙古工业大学, 2019(01)
- [7]一种铝合金轮毂低压铸造及冷却工艺的模拟和实验研究[D]. 陈建明. 燕山大学, 2019(03)
- [8]铝合金轮毂低压铸造数值分析及模具设计研究[D]. 李宁. 天津理工大学, 2018(11)
- [9]船用桨毂体铸造方案的计算机优化设计[D]. 李佳. 大连理工大学, 2014(07)
- [10]大尺寸铝合金轮毂低压铸造过程的数值模拟及工艺优化[D]. 赵岩. 沈阳航空航天大学, 2014(04)