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《基于bfc系統(tǒng)鑄件充型過程數(shù)值模擬》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要基于BFc系統(tǒng)鑄件充型過程數(shù)值模擬研究生姓名：趙建新導(dǎo)師姓名：朱鳴芳教授學(xué)校名稱：東南大學(xué)液態(tài)金屬的充型過程是保證鑄件質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鑄件充型過程數(shù)值模擬對(duì)預(yù)測(cè)和控制鑄件缺陷具有重要意義。本文以提高復(fù)雜曲面鑄件充型過程的數(shù)值模擬精度和計(jì)算效率為目的，將適體坐標(biāo)(Body1_iIIedcoordinate，簡(jiǎn)稱BFc)技術(shù)應(yīng)用于鑄件充型流動(dòng)過程的數(shù)值模擬，完成的主要：[作如下：為了與BFC方法進(jìn)行比較，本文首先對(duì)二維直角坐標(biāo)系統(tǒng)下的流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬。提出了一種簡(jiǎn)化的VOF法，根據(jù)流動(dòng)慣性原理與連續(xù)性原理相結(jié)合的方法對(duì)流動(dòng)域
2、和自由表面隨剛問變化進(jìn)行了分析計(jì)算。分析對(duì)比了直角坐標(biāo)系統(tǒng)下sIMPLEVOF法和SOLA-v0F法的特點(diǎn)。開發(fā)編制了基丁=‘交錯(cuò)網(wǎng)格的二維sIMPLE—VOF充犁過程數(shù)值模擬程序，其模擬結(jié)果與文獻(xiàn)上發(fā)表的結(jié)果基本吻合。剝BFc網(wǎng)格生成技術(shù)進(jìn)行了分析研究，對(duì)微分方程法的控制方程進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)。劉采用直接求解Laplace方程方法希jThomas—Middlecoff方法進(jìn)行BFc網(wǎng)格剖分的分析和對(duì)比。結(jié)果表明Thomas州iddlecoff方法生成的BFc網(wǎng)格優(yōu)于直接求解Laplace方程方法。推導(dǎo)了二維BFc系統(tǒng)不可壓縮
3、動(dòng)量方程的形式。對(duì)BFc系統(tǒng)r的交錯(cuò)網(wǎng)格與同位網(wǎng)格技術(shù)進(jìn)行了分析對(duì)比。結(jié)果表明在BFc系統(tǒng)r采用同何網(wǎng)格比交錯(cuò)網(wǎng)格更有利。將所有變量存儲(chǔ)在同一主¨點(diǎn)L，選用笛}爾速度分量作為動(dòng)量方程的求解變量，為了_避免“壓力振蕩”現(xiàn)象可采閣“動(dòng)量摘值”法求解界面一}：的逆變速度分量。本文對(duì)白由表面采t日；
4、了以應(yīng)力表示的動(dòng)量方程形式計(jì)算．使得自由表面同樣滿足動(dòng)量守恒。將直角坐標(biāo)系統(tǒng)下的簡(jiǎn)化VOF方法應(yīng)用于BFc系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)BFc系統(tǒng)F自由表面隨時(shí)間變化進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。對(duì)BFc系統(tǒng)下sIMPLE—vOF法和sOLA_v0F法進(jìn)行了比較，本文結(jié)
5、果表明sIMPLE—v0F法在BFc系統(tǒng)下是可行的，而SOLA-v0F法則不適用于BFC系統(tǒng)。推導(dǎo)了基丁BFc系統(tǒng)的二維sIMPLE—VoF算法，開發(fā)編制了二維BFc—sIMPLEvoF法程序?qū)η嫘螤铊T件流場(chǎng)進(jìn)行了模擬，并將模擬結(jié)果與基于直角坐標(biāo)系的sIMPLE—vOF法的結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，BFcsIMPLEVOF方法在模擬復(fù)雜曲面區(qū)域的流場(chǎng)連續(xù)性方面要明顯優(yōu)于直角坐標(biāo)系統(tǒng)的sIlIIPLE—VOF法，在保證計(jì)算精度相當(dāng)時(shí)，采用BFc技術(shù)可博省大量的計(jì)算機(jī)內(nèi)存和計(jì)算時(shí)間。關(guān)鍵詞：充型過程，數(shù)值嫫擬，BFc系統(tǒng)，sI
6、MPLE_voF法，交錯(cuò)網(wǎng)格，同位網(wǎng)格Abstm
7、NUM哐RICALSIMULArllIoNoFMoLDFILLINGOFCASTINGSBASEDONTHEBFCSYSTEMByZHAo朋a『lxi“S“pervis叫byProfZHUMingfangSoutheastUniversityM01dfillingisoneofkeyprocessestoinsuregoodqualityofcastings．ThestudyofnumericalsimulationofⅢ01dfillinghasthesignificant
8、importanceforpredictingandcontr011ingcastingdefects．InordertoimprovethesiⅢulationprecisionandcalculationefficiencyformodelingthem01dfillingprocessofcomplicatedandcurved—shapecastings，thebody—fittedcoordinate(BFC)ⅢethodisappliedinthenumericalsiⅢulationofm01dfillingp
9、rocess，Themainfinishedresearchworkisasfollows．InordertocomparewithBFCmethod，firstly，atwo—dimensionalnL加ericalsimulationforfluidflowbasedontheorthogonalcoordinatesysteⅢhasbeencarriedout．Accordingtotheprincipalofinertiaandcontinuityoffhlidflow，aniⅢprovedVOFmethodispr
10、oposedtocalculatethefluidflowandfreesurface．TheSIMPLEVOFmethodandSOLA—VOFmethodbasedontheorthogonalcoordinatesystemareanalyzedandcompared．Atwo—di
