[發明專利]一種定向凝固過程鑄件雀斑缺陷數值預測方法

有效

• 申請號: 201810759124.6
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN108897967B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 劉東戎;趙紅晨;任瑩;朱泓宇;郭二軍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06Q10/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.一種定向凝固過程鑄件雀斑缺陷數值預測方法，其特征在于：所述方法具體過程為：

步驟一、對鑄造系統進行網格剖分，X軸方向、Y軸方向和Z軸方向采用相同的網格剖分步長，即△x＝△y＝△z米，網格的標號為(i,j,k)_char；

下角標char＝2表示模殼網格，下角標char＝0表示鑄件網格，下角標char＝7表示加熱爐中的氣體網格，下角標char＝15表示加熱爐的內壁網格，下角標char＝4表示冷鐵網格；

步驟二、基于步驟一計算輻射換熱角系數；

步驟二(一)、輻射換熱發生在模殼最外層網格與加熱爐內壁網格之間；

步驟二(二)、確定模殼最外層網格；

步驟二(三)、當垂直于Z軸的模殼截面形狀為長方形或正方形時，計算輻射換熱角系數；

步驟二(四)當垂直于Z軸的模殼截面形狀為圓形時，計算輻射換熱角系數；

步驟三、針對每一個模殼網格，即char＝2的網格(i,j,k)，計算模殼在加熱爐中的升溫過程；

加熱過程從0s開始，時間步長為0.01s，直至每一個模殼網格溫度達到穩態，保存模殼溫度場數據文件shelltem.dat；

T_shell-ini為模殼所允許的最高溫度，與加熱爐溫度T_fur相同；

步驟四、計算相圖數據；將步驟三中所獲得的模殼溫度場文件shelltem.dat作為模殼初始溫度；針對模殼網格，即char＝2的網格，計算能量守恒方程，獲得定向凝固過程中X、Y和Z方向上溫度場分布；針對冷鐵網格，即char＝4的網格，計算能量守恒方程，獲得定向凝固過程中X、Y和Z方向上溫度場分布；針對鑄件網格，即char＝0的網格，計算能量守恒方程、成分守恒方程和動量守恒方程，獲得定向凝固過程中X、Y和Z方向上溫度場分布、固相分數場分布和速度場分布；直到所有char＝0的網格(i,j,k)_char的固相分數大于0.95；記錄每個char＝0的網格所對應的平均成分值C_mix、固相分數f_s和溫度T_cast，記錄每個char＝2的模殼網格和每個char＝4的冷鐵網格的溫度。