计算机在材料科学中应用课七

Summary

压铸过程流动与凝固的模拟

前处理一求解一后处理

前处理

三维CAD文件（STL格式）的准备

1.ADSTEFAN的启动

2.项q的设置

3.CAD文件的导入

*AJR>IKIANVoramra0IAVlx”n«・《：14(JMC);

①启后I建网格模块

STL文件的读人

网格剖分参数的确定

网格尺寸的设定

型厚度的设定

7）执行网格的剖分

4.网格生成

UonhGpgegnEHEHRI

③

保

存

网

格

文

件

②

5.槿拟参数的设置

ent

①启动参数设鲁灌块

•，①选择网格文件

I

r.

—铸件材料和铸型材料物性值的读取

1ww

流动模拟的设置

*Pt)rwTTM3f€MrVonjwn90R02koiin3d

InflowCnnditlnf**Hcctrc&t^tancu

5jg1■

浇口初始条件

热阻系数的确定

I0yK

热阻条数（cirFs℃/cal）参考表

重力铸造、倾斜铸造、低压铸造

材料1材料2热阻系数备注

砂型气氛（空气）1000-2000静止

砂型0-50

铸件冷铁10-30

冷铁砂型0-5

金属型10-30

金属型冷却水0-16搅拌

压铸、触变铸造

材料1材料2热阻系数备注

金属型气氛（空气）1000-2000静止

金属型3-8流动

铸件金属型15-20凝固

金属型冷却水0-16

SI单位制为m2・K/W,换算关系为1cm2-s-℃/cal=2.389xlO^m2-K/W

________里固模拟的设置_______

PiirnmotorVprswn90即/k<iiir>3<J搭虎H就1

■

①选择模块

M・*.RMMCMBttmww

③求解功能的选择3-i二

⑤收缩率的设）二

6%"M*

esy-gp

AZ

121

M.MMRW612：

Mtlrmhp»gfwe^m

*1UM4

FMVMIII

⑥输出结果的选择

rtiMaiultfClaaI⑦设置结束后保存

OowmftfhfDtu②需要联动解析时使用

收缩率和输出结果的确定

ShrinkFactor

ShrMPoZ

VbUrtefrit

1HFW.aeaEMM

3

I曾]I

求解阶段

求瞥模块

I*ADSItlANVersw>n9O-HO22lX”/0〃31License[34/dag

①启动求解模块

3MbMt

U1g»

Cflr/e“6

I«rch“Fzhy*»r<hEEe

读人参数文件、执行求解

4caleVersion90-R01keiin3d

阳

ChooseIN3DfileC/PtocJsSdAihrfid

type®2muMtfChvicUrtfrlcHoatCPViRjrimethodtlstu人

7H/UWWWD■W

1FroTs?gFromttratchwait

rtkwim3d

直unbeledin3dSaHetFiomacrslrhwait

显示待求解内容

y7,frM

①选择参数文件1，1^tr-FbR-Sfilrf

Ex9cufion七冷Qtrth。ssritebwv^n1・

"：l"lf

②提交求解或者提交批处理

7ro田WI③求解结束后退出

力仅限ftfcF|血由葭曲前'

后处理

后处理模块

ADSTEFANVersion90-R022007/07/31License(347days)口可

.

WL___________—―__，—.，，，，，一一-——，■——一——-.

JSL*

Ver.U0RD2

射■,口|・班—O■>

•••.'<

①打开结果文件

r，"口

amrtAK^

1*a■

60MM

a-

，tvrf.IMxte*ef，

充型过程型腔中戌余,空气量的变化

Air(酚|time=0000009(s)|Filledup=0.12(%)[0/104941]

14B5

1980

24.75

29.70

3465

3960

4455

4950

54.45

59.40

6435

6930

74.25

79.20

84.15

89.10

9405

9900

WSTEFAN

金属型的最高温度（显示于铸件表面）

一

4«益

符

潟

第

建

呢

?11

装

溜

缆

漫

溜

反映光型过程缺陷（卷与）的变化

充填结束时间

700DO

700DO

700DO

700D0

700DO

700DO

显示金70000属诙媪度场的充型过程

Temperature(deg.C)|time=0D00009(s)|Filledup=0.12WOJ/104941]

!700DO

700DO

700DO

700DO

70000

70000

70000

7000D0O

70000

700DO

1700DO

/□STEFAN

金属液的体积流量分布

4GTE川

显示全示公自由表面的充型过程

FreeSurface幽Itime=0000009(s)IFilledup=0.12(%)[0/104941]

1100DO

95D5

90.10

85.15

80.20

75.25

7030

6535

60.40

55.45

5050

4555

I4060

3565

30.70

25.75

2080

15B5

1090

595

100

WSTEFAN

金属液的流动轨迹

MarkerItime=ODOOOOO(s)

I700DO

70000

700DO

70000

700DO

70000

700DO

700DO

700DO

70000

70000

700DO

700DO

70000

700DO

700DO

70000

70000

700DO

70000

170000

WSTEFAN

充型过程型腔中空与压力的变化

WSTEFAN

件的温度分

I7EG00

69B52

657W

能解

M^!W

691tf

E的63

的5

附JO

6fiJ22

6C074

脐

错器

S71G6

670夕

KDSTtrAH

充型过程金属液流速矢量的变化

充型过松金属液涡度的变化

WSTEFAN

金属液凝固通过流动临界固相率时的

冷却速度分布

金属液凝固通过流动临界固相率时

温度梯度的分布

iru7«n

223

金属液凝固时铸型温度场的变化

iTemp.Distribution(deg.C)|time=0D00000(s)

1226D2

22359

221.16

2186.3714

21389

211.46

I209D4

20661

204.19

m201.76

19933

19691

194.48

i192D6

18963

187.21

184.78

18236

17993

17750

/□STEFAN

金属液凝固时铸型表面温度场的变化

Temp.Distribution(deg.C)|time=0D00000(s)

■226D2

22359

221.16

218.74

21631

21389

211.46

20904

20661

204.19

201.76

19933

19691

194.48

192D6

18963

187.21

184.78

18236

17993

17750

/□STEFAN

新山因子在铸件分布

凝固开始时间

yrr「A，i

凝固结束时间

y二TUMI

金属液凝固过程固相率的变化

ADSTEFAN

金属液凝固过程中温度场的变化

Temp.Distribution(deg.C)|time=0D00000(s)

■700DO

69752

69504

69255

69007

68759

685.11

68262

680.14

67766

675.18

67269

670.21

667.73

665.25

662.77

660.28

65780

65532

65284

65035

/□STEFAN

压铸过程流动与凝固的模拟

（考虑型腔排专口对背压的影响）

主要介绍与前者的差异

网格的编存与修改

流动模拟的设置（材料物性值）

流动模拟的背压设置

殳置

Vent间隙的设置

显示金属液温度场充型过程的对比

（左右分别为未考虑背压和考虑背压）

Temperature(deg.C)|time=0000009(s)|Filledup=0.12(？0[0/104941]Temperature(deg.0)|time=01X)0009(s)|Filledup=0.12(？0[0/106640]

■700DO700DO

700DO700DO

7000070000

700DO70000

700DO70000

70000700DO

700DO700DO

700DO70000

700DO700DO

700DO700DO

70000700D0

700D0700D0

7000070000

70000700DO

7000070000

70000700D0

700DO700DO

700DO70000

700DO70000

■700DO700DO

■7000070000

WSTEFANESTEFAN

压铸过程流动与凝固的模拟

（考虑气液两相流对排气的影响）

主要介绍与前者的差异

网格的编存与修改

I**kei_k.in3d-MeshGeneratorVersion9.0—R02

Meshbformation(5x

TotalMeshNumber1,866,312

MeshDivision(mm)0500

PartsName:].11dummy

将mold4的属性更改

©Vent（排气口）网格为vent

设置为mold4

x：5y146z16PartsName1.dummy

流动模拟的军液两相流设置

置

Vent排气压力比的设置

■Airflow3

OufUFoint

F.MES

显示金属液温度场充型过程的对比

（左右分别为未考虑背压和考虑背压）

w

Temperature(deg.C)|time=0D00009(s)|Filledup=0.12(肌0/104941]潞

70000DO

700D0700DO

700DO700DO

70000700DO

70000700JOT

DO

7000070颂0vent间隙排气

700D0DO

70000镯DO

未考虑背压DO

70000

700DO700DO

DO（考虑背压）

70000700

700D0700DO

al

7000070颂0

70000DO

70000700JOO

70000700DO

DO

70000700

700DO

70000DO

7001)0700

700DO

70000DO

70000700・L9

Tei喀林密e(deg.C)|time=0D00009(s)|Filledup=0.12W[0/106640]