立式离心铸造充型过程物理模拟平台的开发与应用

发布时间：2017-10-17 10:46

  本文关键词：立式离心铸造充型过程物理模拟平台的开发与应用

  更多相关文章： 立式离心铸造 充型过程 物理模拟 浇注速度 转速 粘度

【摘要】：立式离心铸造作为一种高效的材料成形方法,广泛应用于军事、航空航天等领域。物理模拟可以实现对立式离心铸造充型过程科学定量地分析,摆脱目前工艺生产基于经验的困境,实现智能化的性能预测及工艺优化。本文基于立式离心铸造工艺特点及相似准则,设计开发了立式离心铸造充型过程物理模拟平台。首先本文分析了物理模拟平台开发的理论基础。根据立式离心铸造工艺特点,分析了浇注速度、转速及粘度等工艺参数的选取及影响,阐述了离心力场下流体自由表面形状;利用相似原理,推导出相似准则,确定雷诺数为决定性相似准数。其次本文设计开发了立式离心铸造充型过程物理模拟平台。包括立式离心铸造机、流量控制系统和图像采集系统三大部分。平台可以实现离心转台的无极调速及瞬时转速测定,实现浇注、调速、测速的一体化控制。同时可以实现任意流速的测定及调节,获取流体瞬间充型过程图,为后续流体三维流动分析提供数据支持。最后本文应用该物理模拟平台定性定量地研究了工艺参数对流体充型过程的影响。研究发现充型速度与浇注速度成正比,与转速及时间成反比;粘度越大,充型时间越长。根据相似准则,可以将个别现象推广到与模型相似的一系列实际现象中去,为实际生产提供指导。
【关键词】：立式离心铸造 充型过程 物理模拟 浇注速度 转速 粘度
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG249.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 课题背景与意义9-10
• 1.2 离心铸造工艺国内外发展现状10-13
• 1.3 液态金属充型过程研究现状13-16
• 1.4 本课题的主要研究内容16-19
• 2 立式离心铸造物理模拟平台开发的理论基础19-31
• 2.1 引言19
• 2.2 立式离心铸造工艺特点分析19-24
• 2.3 立式离心铸造充型过程物理模拟相似准则24-30
• 2.4 本章小结30-31
• 3 立式离心铸造物理模拟平台的设计与开发31-42
• 3.1 总体设计31-33
• 3.2 立式离心铸造机开发33-35
• 3.3 流量控制系统开发35-37
• 3.4 图像采集系统开发37-40
• 3.5 本章小结40-42
• 4 立式离心铸造物理模拟平台的应用42-55
• 4.1 引言42
• 4.2 实验方案42-44
• 4.3 实验结果分析44-53
• 4.4 本章小结53-55
• 5 总结与展望55-58
• 5.1 全文总结55-56
• 5.2 后期展望56-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-64
• 附录 攻读学位期间发表论文64

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨云峰;李林波;张贵兰;石建繁;龚俊;;离心铸造中喷涂因素分析[J];铸造技术;2007年07期

2 曹延军;汪tD;姜广绪;;大型铜涡轮的离心铸造[J];特种铸造及有色合金;2007年11期

3 张泽磊;杨刚;杨屹;;离心铸造研究现状[J];铸造技术;2010年11期

4 王冠;薛纪二;;离心铸造国内专利技术现状研究[J];铸造技术;2011年06期

5 张以锺;有色合金离心铸造经验[J];铸工;1958年01期

6 ;高温高压离心铸造钢管的发展[J];锅炉技术;1977年02期

7 杨遇春;电子束离心铸造炉[J];稀有金属;1978年04期

8 綦书阡;离心铸造理论问题探讨[J];冶金设备;1980年02期

9 綦书阡;《离心铸造理论问题探讨》补充[J];冶金设备;1980年04期

10 刘秀丽,王宗跃;多层台阶铜套的离心铸造[J];铸造;1993年09期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 潘光弟;;离心铸造解决缸口套疏松缺陷的工艺措施浅析[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年

2 王冠;薛纪二;;离心铸造国内专利技术现状研究[A];2010全国机电企业工艺年会《上海电气杯》征文论文集[C];2010年

3 杨小燕;王旗光;;大型铜蜗轮的离心铸造[A];2011重庆市铸造年会论文集[C];2011年

4 吴士平;张军;徐琴;郭景杰;傅恒志;;离心铸造充型及凝固过程数值模拟[A];2008中国铸造活动周论文集[C];2008年

5 E、K.иbaHbko;徐庆柏;;离心铸造的理论基础[A];第十三届21省（市、区）4市铸造会议暨第七届安徽省铸造技术大会论文集[C];2012年

6 肖海波;王开;刘昌明;陆慧兵;;铝合金盘状零件离心铸造成形过程数值模拟及试验研究[A];2010年重庆市机械工程学会学术年会论文集[C];2010年

7 肖海波;王开;刘昌明;陆慧兵;;铝合金盘状零件离心铸造成形过程数值模拟及试验研究[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年

8 肖海波;王开;刘昌明;陆慧兵;;铝合金盘状零件离心铸造成形过程数值模拟及试验研究[A];2010年中国铸造活动周论文集[C];2010年

9 郭浩研;陈宇;;活性剂在离心铸造气缸套上的应用[A];第六届21省（市、自治区）4市铸造学术会议论文集[C];2004年

10 吴士平;徐琴;薛祥;施家飞;;钛合金铸件立式离心铸造凝固组织数值模拟[A];第七届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 记者 张仲明　马鹤松;标新久保田打造中国最大合金钢离心铸造管件制造基地[N];泰州日报;2011年

2 王善甫;发动机零件可与船舶比肩齐寿[N];大众科技报;2000年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 隋艳伟;钛合金立式离心铸造缺陷形成与演化规律[D];哈尔滨工业大学;2009年

2 翟彦博;离心铸造自生颗粒增强铝基骤变梯度功能复合材料气缸套的制备技术研究[D];重庆大学;2009年

3 张天明;电磁离心铸造高速钢组织与性能研究[D];长安大学;2013年

4 邹茂华;离心铸造SiC颗粒局部增强铝基复合材料活塞的组织性能研究[D];重庆大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 林麟;ZL114A熔体处理及叶轮离心铸造工艺研究[D];哈尔滨理工大学;2012年

2 王欢;立式离心铸造充型过程物理模拟平台的开发与应用[D];华中科技大学;2015年

3 曾兴旺;离心铸造充型过程数值模拟的研究[D];华中科技大学;2004年

4 王宝臣;电磁离心铸造陶瓷颗粒增强铝基复合材料的研究[D];辽宁工程技术大学;2006年

5 侯耀武;42CrMo立式离心铸造环坯组织预测及控制[D];太原科技大学;2013年

6 徐耀增;电磁离心铸造热流磁耦合数值模拟[D];长安大学;2013年

7 张伟;离心铸造双金属复合管凝固模拟前后处理研究[D];西安建筑科技大学;2007年

8 石成芳;离心铸造铝基复合材料梯度功能盘状零件成形工艺研究[D];重庆大学;2007年

9 张军;立式离心铸造充型过程数值模拟[D];华中科技大学;2011年

10 李岗;双金属复合管离心铸造凝固过程温度场数值模拟[D];西安建筑科技大学;2007年

，

本文编号：1048427