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国家自然科学基金(10477010): 作品数：17 被引量：101H指数：7; 相关作者：许庆彦柳百成石玉峰潘冬于静更多>>; 相关机构：清华大学中航工业北京航空材料研究院北京航空航天大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划更多>>; 相关领域：金属学及工艺一般工业技术自动化与计算机技术机械工程更多>>

镍基高温合金熔模铸件凝固过程宏/微观多尺度模拟被引量：6: 2010年; 建立镍基高温合金熔模铸件凝固过程的宏/微观多尺度数理模型,基于射线追踪法处理热辐射,模拟铸件的温度分布,采用三维宏/微观网格嵌套和改进的CA方法模拟微观组织,并依据微观组织模拟结果处理结晶潜热,实现微观与宏观模拟的耦合。依据等效液面下降法、Niyama判据和Darcy定律预测铸件的宏观缩孔、宏观缩松和微观缩松缺陷分布位置,并浇注实际的高温合金叶轮铸件。结果表明:模拟获得的冷却曲线、微观组织及缺陷位置与实验结果吻合良好,模拟结果能够准确预测铸件中多种缺陷的分布。; 潘冬许庆彦柳百成; 关键词：高温合金熔模铸造

铝合金半连续铸造过程中的液穴温度分布被引量：8: 2009年; 针对生产一线对于铸锭质量控制和优化生产工艺的需求,在工厂实际生产平台上通过实验方法,测量了热顶立式半连续铸造圆铸锭液穴内部和凝固部分各个不同位置的温度,并通过插值方法得到了整体的温度分布,分析了糊状区的分布特点。结果表明热帽对保持铝液的温度起着明显的作用,结晶器一次冷却区的冷却速度不大,铸锭在凝固过程中散热主要通过二次冷却区冷却水的激冷作用实现。该文结果为工艺参数的优化提供了参考。; 潘冬许庆彦叶小刚柳百成; 关键词：铝合金半连续铸造温度场分布

一种改进的CA方法数值模拟单相合金的枝晶形貌: 本文基于枝晶生长的基本传输过程,建立了单相合金凝固过程枝晶形貌演化的数学模型,与原有Cellular Automata（简称CA）模型相比,该模型增加了微观单元的固相份数、生长速度的计算以及溶质扩散对枝晶生长的影响,考虑...; 刘影许庆彦柳百成; 关键词：单相合金数值模拟; 文献传递

低压铸造ZL114A合金微观组织的研究与数值模拟被引量：7: 2007年; 通过浇注阶梯试样对低压铸造ZL114A合金进行了试验研究,分析了不同冷却速率对合金凝固过程的影响。基于试验数据统计分析,建立了形核模型,并给出了模型相关热力学、动力学参数。结果表明,随着冷速的增加,液相线温度、形核温度和共晶转变温度均降低,初生相以及共晶相的形核、凝固时间缩短。采用了一种改进的Celluar Automaton方法,耦合有限差分法对合金的宏观凝固及微观组织演化过程进行了数值模拟。对航空启动机叶轮不同部位的微观组织进行了预测并将模拟值与试验值进行了对比验证,试验和模拟值吻合较好。; 李斌许庆彦熊艳才周永江洪润洲柳百成; 关键词：铝合金低压铸造数值模拟

枝晶生长的介观尺度三维数值模拟被引量：3: 2007年; 为预测合金介观组织的形成与演变,提出了改进的三维元胞自动机(CA)模型。该模型采用枝晶形状函数,简化描述介观区域的枝晶生长轮廓;利用基于Eu ler角的空间坐标转换,描述随机晶向的多晶粒生长;采用H ash表加速算法,耦合了溶质场计算,采用数值算法处理固液界面的溶质再分配。该模型可模拟大范围随机取向的多晶粒生长过程,并具有较高的计算效率。结果表明:不同模拟区域和网格剖分尺寸对晶粒体积的分布规律没有明显影响;较快冷却速度下,存在溶质富集和枝晶偏析。对A l4Cu合金的砂型和金属型试样的显微组织分别进行模拟,结果与实验符合较好。; 刘志勇许庆彦柳百成; 关键词：枝晶生长元胞自动机

冷却速度对Al-7Si-0.3Mg-0.15Fe合金凝固参数和微观组织的影响(英文)被引量：5: 2014年; 研究凝固过程中冷却速度对Al-7Si-0.3Mg-0.15Fe合金凝固参数和组织的影响。为了获得不同的冷却速度,设计了5个不同厚度阶梯的阶梯间。通过计算机辅助热分析法得到冷却速度和凝固参数。结果显示,冷却速度越高,初生α(Al)的形核温度、共晶反应温度以及固相线的温度都越低。当冷却速度由0.19℃/s增加到6.25℃/s时,二次枝晶臂间距(SDAS)从68μm下降到20μm,初生相的体积分数也下降5%。铁相的平均长度由28μm下降到18um,并且提高了铁相在基体中的分布均匀性。此外,冷却速度的提高,有利于促进共晶硅向纤维状分支结构的转变,减少了基体中的块状和板状共晶硅。; 陈瑞石玉峰许庆彦柳百成; 关键词：铝合金热分析凝固参数

Application of inverse method to estimation of boundary conditions during investment casting simulation被引量：5: 2009年; Inverse method was used in single crystal superalloy DD6 processing simulation during solidification.Numerical modeling coupled with experiments has been used to estimate the interface heat transfer coeffcient(IHTC) between the surface of slab casting and inner mold.Calculated temperature dependent values of IHTC were obtained from a numerical solution.The calculated temperatures agreed well with the measurement of cooling profile.; Haipeng JINJiarong LIDong PAN; 关键词：反演方法单晶高温合金

铸钢件熔模精密铸造凝固过程数值模拟被引量：13: 2006年; 熔模精密铸造在现代铸造行业所占比重越来越大,采用计算机数值模拟的方法模拟熔模精密铸造凝固过程,预测铸造过程可能产生的缺陷,有助于改进以“试错法”为主的传统的工艺设计方式,能够有效的缩短生产周期,节约成本,对于铸造企业来说具有重要的意义。建立了熔模精密铸造凝固过程数值模拟的物理数学模型,采用自行开发的软件模拟了熔模铸钢件的凝固过程,对缩孔缺陷进行了预测,并且将该软件的模拟结果与实际结果进行了对比。; 于靖许庆彦柳百成; 关键词：熔模铸造缩孔铸钢

对流作用下枝晶形貌演化的数值模拟和实验研究被引量：7: 2011年; 合金凝固过程中存在于枝晶尖端液相区的强制对流和自然对流均能改变溶质扩散层厚度,从而会对枝晶形貌产生较大影响.在元胞自动机模型基础上,耦合液体流动方程、热传导方程和溶质对流扩散方程,建立了新的计算微观组织演化的数值模型,并利用该模型研究了强制对流和自然对流对枝晶生长的影响.三维数值模拟结果再现了强制对流作用下等轴枝晶的生长过程,揭示了强制对流对枝晶生长速率和尖端半径的影响特点.同时利用该模型模拟了NH4Cl-H2O溶液定向凝固过程中自然对流对柱状晶生长的影响,并采用相应的实验进行验证.模拟结果与实验结果符合良好,从而证明该模型是可靠的,可推广到实际合金系中.; 石玉峰许庆彦柳百成; 关键词：元胞自动机定向凝固

采用正交设计优化单晶合金定向凝固数值模拟参数(英文)被引量：14: 2010年; 采用正交设计方法研究单晶高温合金定向凝固过程数值模拟所需参数对温度场和冷却曲线的影响。结果表明:单晶高温合金凝固曲线对模拟参数十分敏感,特别敏感于铸件与铸型之间的界面换热系数。通过正交设计获得边界条件参数使模拟结果与试验结果吻合良好。确定符合DD6单晶高温合金凝固过程的数值模拟边界条件。; 金海鹏李嘉荣于静刘世忠; 关键词：单晶高温合金正交设计

国家自然科学基金(10477010)

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