基于分?jǐn)?shù)步長(zhǎng)法鑄造充型模擬技術(shù)與邊界切網(wǎng)格基礎(chǔ)研究.pdf

1、鑄造充型過(guò)程數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)于優(yōu)化鑄造工藝、提高鑄件質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本具有重要意義。本文主要進(jìn)行了分?jǐn)?shù)步長(zhǎng)法充型過(guò)程算法研究和基于邊界切網(wǎng)格的前處理網(wǎng)格剖分的研究。
　　目前在對(duì)鑄造充型過(guò)程算法的研究中，分?jǐn)?shù)步長(zhǎng)法只需在速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)之間進(jìn)行少量迭代而在理論上有很高的計(jì)算效率，作者建立了分?jǐn)?shù)步長(zhǎng)法求解不可壓縮流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，研究并實(shí)現(xiàn)了亞/超松弛迭代算法，采用典型算例——頂蓋驅(qū)動(dòng)方腔流對(duì)模型的計(jì)算精度進(jìn)行了驗(yàn)證，并分析了迭代松弛因子

2、和算法穩(wěn)定性條件中時(shí)間步安全系數(shù)對(duì)計(jì)算速度的影響。以此為基礎(chǔ)，將分?jǐn)?shù)步長(zhǎng)法和處理自由表面的方法相結(jié)合，開(kāi)發(fā)了充型過(guò)程的算法程序。
　　設(shè)計(jì)了砂型鑄造可視化實(shí)驗(yàn)，采用耐熱玻璃作為觀察窗，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋁液充型過(guò)程流體形態(tài)和液-氣界面的直接觀測(cè)，為模擬程序提供了可靠驗(yàn)證。模擬程序計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合的很好。
　　前處理網(wǎng)格剖分形式中，在網(wǎng)格數(shù)相等情況下邊界切網(wǎng)格計(jì)算精度要高于鋸齒形網(wǎng)格。本文討論了基于STL文件的邊界切網(wǎng)格剖分算法，