型腔充填过程的三维流动数值模拟 被引量：12

1

作者 蔡临宁 杨秉俭 苏俊义 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 1996年第6期1-5,共5页

】用ＰＨＯＥＮＩＣＳＣＦＤ软件做主模块，配以用ＶａｎＬｅｅｒ法解析守恒标量方程的子模块，可有效获得二维和三维液流充填型腔过程中的流动信息。通过对三维型腔充填过程的数值模拟，证明采用商品软件，配以上述子模块，既省时又适... 】用ＰＨＯＥＮＩＣＳＣＦＤ软件做主模块，配以用ＶａｎＬｅｅｒ法解析守恒标量方程的子模块，可有效获得二维和三维液流充填型腔过程中的流动信息。通过对三维型腔充填过程的数值模拟，证明采用商品软件，配以上述子模块，既省时又适应性强。对压铸条件下的二维流动问题采用层流模型和紊流模型计算的结果表明，尽管充分发展的紊流Ｋ－ε模型在物理上不完全适合充填过程，但其计算结果比层流模型更符合实际情况。 展开更多

关键词 充型过程 紊流模型 三维 数值模拟 金属液

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薄板坯连铸结晶器中钢液三维流动的数值模拟 被引量：11

2

作者 杨秉俭 苏俊义 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期18-22,共5页

采用高 Re数的紊流 K- ε两方程模型 ,且结合壁面函数法对薄板坯连铸结晶器中钢液的紊流流动进行了有限元数值模拟。在数值模拟中 ,考虑了凝固壳厚度分布对流场的影响。在掌握了结晶器内紊流粘性系数分布规律的基础上 ,将流动域在空间... 采用高 Re数的紊流 K- ε两方程模型 ,且结合壁面函数法对薄板坯连铸结晶器中钢液的紊流流动进行了有限元数值模拟。在数值模拟中 ,考虑了凝固壳厚度分布对流场的影响。在掌握了结晶器内紊流粘性系数分布规律的基础上 ,将流动域在空间进行了分区 ,采用分区选定有效粘性系数的当量层流模型数值模拟了三维紊流流动 ,结果表明 ,当量层流模型可有效的获得与原紊流时均场基本一致的结果 ,但计算效率显著提高 ,为今后工程上计算薄板坯结晶器中的三维流动和考虑流动影响的凝固过程分析提供了实用的方法 。 展开更多

关键词 薄板坯连铸 数值模拟 结晶器 钢液 三维流动

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薄板坯连铸结晶器中铸坯凝固壳应力发展的有限元分析 被引量：13

3

作者 杨秉俭 刘伟涛 苏俊义 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1994年第2期55-61,共7页

对薄板坯连铸结晶中铸坯凝固壳应力的发展过程建立了有限元分析模型。在计算铸坯温度场和凝壳厚度分布的基础上用热弹粘性模型数值模拟了凝固壳中的应力发展过程，同时得到了凝壳断面从结晶器液池顶面到结晶器出口处的移动过程中各部位... 对薄板坯连铸结晶中铸坯凝固壳应力的发展过程建立了有限元分析模型。在计算铸坯温度场和凝壳厚度分布的基础上用热弹粘性模型数值模拟了凝固壳中的应力发展过程，同时得到了凝壳断面从结晶器液池顶面到结晶器出口处的移动过程中各部位裂纹产生倾向的大小。模型中考虑了钢水静压力的作用和结晶器锥度，计算结果合理。 展开更多

关键词 连续铸造 连铸板坯 有限元分析

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板坯连铸结晶器中三维凝固壳厚度分布的数值模拟及实验验证 被引量：11

4

作者 杨秉俭 苏俊义 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 1996年第9期24-28,共5页

建立了连铸结晶器中三维凝固壳厚度分布的计算模型和计算方法。提出了非耦合计算时流动计算域与凝固传热计算域的衔接问题，以及铸坯表面换热系数确定的方法。针对２５０ｍｍ×１３００ｍｍ板坯连铸的实际工况，用所建立的模型和处... 建立了连铸结晶器中三维凝固壳厚度分布的计算模型和计算方法。提出了非耦合计算时流动计算域与凝固传热计算域的衔接问题，以及铸坯表面换热系数确定的方法。针对２５０ｍｍ×１３００ｍｍ板坯连铸的实际工况，用所建立的模型和处理方法数值模拟了其结晶器中的三维温度场和三维凝固壳厚度分布。同时用实测的凝固壳厚度分布数据验证了本文计算中的模型、边界条件和计算方法。本文采用的方法可满足工程精度，并较简便实用。 展开更多

关键词 板坯连铸 凝固壳 厚度 数值模拟 结晶器

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灰铸铁的应力屈服曲面及其三维热弹塑性应力解析 被引量：11

5

作者 杨秉俭 J.A.Dantzig 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第4期37-46,共10页

对原有的灰铸铁件应力屈服曲面进行了合理的简化,使其在理论上合理,工程应用上更为方便。建立了灰铸铁件三维非稳态热弹塑性应力场的有限元方法。以灰铸铁哑铃件为对象,用新屈服曲面对其应力发展过程进行了模拟,且比较了用新旧屈服面计... 对原有的灰铸铁件应力屈服曲面进行了合理的简化,使其在理论上合理,工程应用上更为方便。建立了灰铸铁件三维非稳态热弹塑性应力场的有限元方法。以灰铸铁哑铃件为对象,用新屈服曲面对其应力发展过程进行了模拟,且比较了用新旧屈服面计算得到的结果。 展开更多

关键词 灰口铁 屈服极限 应力分析

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铸件凝固过程数值模拟的新进展 被引量：8

6

作者 张云鹏 杨秉俭 +1 位作者 苏俊义 王贻青 《铸造技术》 CAS 北大核心 1998年第1期34-36,共3页

铸件凝固过程的宏观模拟虽然已是成熟技术，但也存在着不足。近１０年来，在国际上铸件凝固过程的微观模拟愈来愈引起人们的重视。目前，铸件凝固过程的微观模拟正在经历着由试验研究向实际生产应用过度的发展过程。

关键词 凝固过程 数值模拟 铸件 铸造

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连铸结晶器中钢液三维紊流流动的数值模拟 被引量：2

7

作者 杨秉俭 苏俊义 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期67-72,共6页

针对连铸结晶器中钢液的紊流流动特点，建立了有限元求解这一限定空间射流的三维紊流时均场的方法，用水模拟试验结果验证了文中所用模型和计算方法的可靠性，且对实际工况条件下的板坯连铸结晶器中的三维紊流流动进行了模拟计算．其方... 针对连铸结晶器中钢液的紊流流动特点，建立了有限元求解这一限定空间射流的三维紊流时均场的方法，用水模拟试验结果验证了文中所用模型和计算方法的可靠性，且对实际工况条件下的板坯连铸结晶器中的三维紊流流动进行了模拟计算．其方法可用于分析各种结晶器液池中的流动特征，并为凝固壳厚度的模拟计算和板坯质量控制奠定了基础．此外。 展开更多

关键词 板坯 紊流流动 数值模拟 连续铸钢 结晶器 钢液

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板坯连铸结晶器内凝固壳的测定与分析 被引量：9

8

作者 杨秉俭 黄尊贤 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期7-9,共3页

在实际拉速１．４２ｍ／ｍｉｎ的实际工况下，通过漏钢坯壳获得了板坯连铸结晶器中坯壳的立体形貌，且对其凝固壳厚度分布进行了仔细测定。根据测定结果，分析了板坯宽面和窄面上的凝固差别，且给出了沿宽面和窄面中心线凝固比例系数的... 在实际拉速１．４２ｍ／ｍｉｎ的实际工况下，通过漏钢坯壳获得了板坯连铸结晶器中坯壳的立体形貌，且对其凝固壳厚度分布进行了仔细测定。根据测定结果，分析了板坯宽面和窄面上的凝固差别，且给出了沿宽面和窄面中心线凝固比例系数的变化。坯壳的立体形貌和详实的凝固壳厚度分布数据给连铸过程数值模拟提供了宝贵的验证依据。 展开更多

关键词 板坯连铸 凝固壳 结晶器 连铸机

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铸型型腔充填过程的准三维水模拟实验 被引量：7

9

作者 蔡临宁 麻向军 +1 位作者 杨秉俭 苏俊义 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期84-87,共4页

采用高强度片光源，并在水中加入片状铝屑的方法，对含有型芯的较复杂型腔进行了充填过程的水模拟实验．通过逐片显示不同切面上自由表面在充填过程中的演变，反映了此过程中自由表面的三维变化．

关键词 型腔充填过程 水模拟实验 铸型 数值模拟

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连铸结晶器中三维紊流场的层流等效模型 被引量：8

10

作者 杨秉俭 蔡临宁 苏俊义 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期79-85,共7页

在揭示了板坯连铸结晶器中三维紊流流场和紊流粘性系数分布规律的基础上，提出了分区选定有效粘性系数的层流等效模型．计算表明，所建立的模型可获得定量和定性上与Ｋ－ε两方程紊流模型基本一致的流场，但大大简化了计算；在计算精度... 在揭示了板坯连铸结晶器中三维紊流流场和紊流粘性系数分布规律的基础上，提出了分区选定有效粘性系数的层流等效模型．计算表明，所建立的模型可获得定量和定性上与Ｋ－ε两方程紊流模型基本一致的流场，但大大简化了计算；在计算精度基本上不降低的条件下，可大幅度降低计算成本．文章采用流动与温度场非耦合方法，将凝固壳内的区域作为流场计算域，考虑了凝固壳厚度分布对流场的影响，使该方法更为合理地用于连铸结晶器中流动与凝固问题解析．同时。 展开更多

关键词 板坯连铸 紊流流动 连铸结晶器 层流等效模型

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守恒标量法在充型过程数值模拟中的应用 被引量：5

11

作者 麻向军 杨秉俭 苏俊义 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期25-28,共4页

通过对确定自由表面界面流率的Ｖａｎｌｅｅｒ格式进行修正，解决了气液界面的界面模糊问题。在利用ＰＨＯＥＮＩＣＳ流场计算功能的基础上，应用守恒标量法进行型腔充填过程紊流流动的三维数值模拟。针对Ｊ．Ｃａｍｐｂｅｌ的基准实验... 通过对确定自由表面界面流率的Ｖａｎｌｅｅｒ格式进行修正，解决了气液界面的界面模糊问题。在利用ＰＨＯＥＮＩＣＳ流场计算功能的基础上，应用守恒标量法进行型腔充填过程紊流流动的三维数值模拟。针对Ｊ．Ｃａｍｐｂｅｌ的基准实验，用守恒标量法进行充型过程数值模拟的结果与实验结果基本相符。 展开更多

关键词 充型过程 数值模拟 守恒标量法 紊流 铸造

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铸铁水平连铸中铸坯与石墨套界面换热的数学模型 被引量：6

12

作者 张云鹏 梁海奇 +2 位作者 杨秉俭 苏俊义 朱宪华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第7期90-93,105,共5页

提出了用自由热收缩的方法建立铸铁水平连铸中铸坯与石墨套界面换热的数学模型．采用所建立的模型，对包括铸坯与石墨套在内的整个传热系统进行数值计算，可以模拟出不同生产工艺条件（如不同铸坯半径、不同牵引速度等）下铸坯的凝固过程．

关键词 水平连铸 铸铁 界面换热 数学模型 数值模拟 铸坯 石墨套 自由热收缩法

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用微型计算机进行三维凝固模拟 被引量：1

13

作者 朱宪华 杨秉俭 +1 位作者 朱萍 苏俊义 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 1990年第1期3-8,共6页

本文研究和开发了适用于微型计算机的三维凝固模拟软件SOL/3D,能有效地预测缩孔、缩松等铸造缺陷。计算方法采用直交剖分的直接差分法;潜热处理采用等价比热法与温度修正法相结合的方法;在节约内存量和提高计算速度的基础上尽可能提高... 本文研究和开发了适用于微型计算机的三维凝固模拟软件SOL/3D,能有效地预测缩孔、缩松等铸造缺陷。计算方法采用直交剖分的直接差分法;潜热处理采用等价比热法与温度修正法相结合的方法;在节约内存量和提高计算速度的基础上尽可能提高计算精度,并在三者之间取得合理平衡;对直交剖分带来的误差采用了热容量修正技术;针对不同铸造合金的凝固特点,对收缩缺陷判据进行了研究和扩展。此软件适用于固溶体型合金、共晶型合金及含石墨铸铁三种类型的铸件及多种铸型的系统。 展开更多

关键词 铸造 凝固 模拟 微机 三维

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氢气泡测速法在连铸板坯结晶器水模拟实验中的应用初探 被引量：3

14

作者 陈秀娟 杨秉俭 苏俊义 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第10期77-82,共6页

用自制的测试装置首次将氢气泡测试技术用于水模拟连铸结晶器中的流速测定．利用氢气泡团的时间－脉线组合图谱所提供的时间－位移信息测定了不同拉坯速度下水模拟结晶器中若干点的流速，用以验证水模拟连铸结晶器中流体流动数值模拟的... 用自制的测试装置首次将氢气泡测试技术用于水模拟连铸结晶器中的流速测定．利用氢气泡团的时间－脉线组合图谱所提供的时间－位移信息测定了不同拉坯速度下水模拟结晶器中若干点的流速，用以验证水模拟连铸结晶器中流体流动数值模拟的结果．文中特别描述了测速装置中发泡阴极丝的定位方法，且对测量中的有关问题进行了讨论．最后，给出了试验结果数据及不同拉坯速度下结晶器中心线上测得的速度分布． 展开更多

关键词 水模拟 结晶器 氢气泡 板坯连铸 速度测定

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连铸结晶器中凝固壳厚度的计算及验证 被引量：2

15

作者 杨秉俭 苏俊义 朱宪华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第10期72-77,共6页

基于流动场与温度场非耦合假定，建立了连铸结晶器中三维凝固壳厚度分布的计算方法，合理地解决了非耦合计算时流动场与温度场计算域的衔接问题．提出了铸坯表面换热系数的确定方法．用所建立的方法应用于实际板坯连铸过程，进行了其结... 基于流动场与温度场非耦合假定，建立了连铸结晶器中三维凝固壳厚度分布的计算方法，合理地解决了非耦合计算时流动场与温度场计算域的衔接问题．提出了铸坯表面换热系数的确定方法．用所建立的方法应用于实际板坯连铸过程，进行了其结晶器中三维温度场的数值计算，获得了三维凝固壳厚度分布．对实际板坯漏钢时形成的坯壳厚度进行测定，结果验证了本文的模型正确。 展开更多

关键词 板坯连铸 连续铸造 结晶器 凝固壳 厚度

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应用微型计算机进行铸件三维的凝固模拟 被引量：5

16

作者 朱宪华 杨秉俭 +1 位作者 朱萍 苏俊义 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第6期77-84,94,共9页

本文研究开发适用于微型计算机的铸件三维凝固模拟软件SOL/3D,能有效地预测铸件中的收缩缺陷。温度场计算采用直交剖分的直接差分法;潜热处理采用等价比热法与温度修正法相结合的方法;在节约内存量和提高计算速度的基础上尽可能提高计... 本文研究开发适用于微型计算机的铸件三维凝固模拟软件SOL/3D,能有效地预测铸件中的收缩缺陷。温度场计算采用直交剖分的直接差分法;潜热处理采用等价比热法与温度修正法相结合的方法;在节约内存量和提高计算速度的基础上尽可能提高计算精度;对直交剖分引起的误差采用了热容量修正技术;研究了针对不同铸造合金凝固特点的收缩缺陷判据。该软件适用于固溶体型合金、共晶型合金及含石墨铸铁三种类型铸件及多种铸型系统的凝固模拟。为使软件简明易用,简化了数据结构及输入操作,实现了输出的可视化及形象化,使用者只须按照屏幕的提问及图示,输入必要的数据,经过模拟计算后,即可方便地将模拟结果及模拟过程中的有用信息进行彩色图象显示或打印。 展开更多

关键词 铸件 凝固 数值模拟 微机

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考虑凝固收缩作用的凝固过程及其液相流动的有限元计算模型 被引量：3

17

作者 徐建辉 杨秉俭 苏俊义 《南昌航空工业学院学报》 CAS 1995年第2期11-17,共7页

当要考虑凝固收缩作用所带来的密度变化时，至今所提出的凝固过程及其液相流动数学模型在应用有限元方法进行计算机模拟时有困难。通过建立Ａ变量及与速度的关系，提出了以固液两相区微元体守恒性分析为基础，建立了质量、动量、能量方... 当要考虑凝固收缩作用所带来的密度变化时，至今所提出的凝固过程及其液相流动数学模型在应用有限元方法进行计算机模拟时有困难。通过建立Ａ变量及与速度的关系，提出了以固液两相区微元体守恒性分析为基础，建立了质量、动量、能量方程式。计算时用这同一个方程组处理液相、固相和固液两相区。由于各偏微分方程内已消去场变量密度与场变量速度（或温度）的乘积项的微分，使得该形式的偏微分方程组适合于用有限元方法进行非定常包括凝固收缩作用的凝固过程及其液相流动的计算机模拟。 展开更多

关键词 凝固 收缩 自然对流 有限分析 液相 金属凝固

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球墨铸铁件收缩缺陷判据的研究 被引量：1

18

作者 刘伟涛 杨秉俭 +5 位作者 朱静林 苏俊义 郭怀兴 王晓铃 焦建成 王刚 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期78-82,共5页

根据球墨铸铁件收缩缺陷形成的本质 ,对铸件凝固过程中形成的孤立区进行了体积变化计算 ,并以孤立区的净体积变化量与此孤立区刚形成时的体积之比作为判别收缩缺陷严重程度的依据 .在呋喃树脂砂型条件下 ,针对不同模数、不同冒口颈尺寸... 根据球墨铸铁件收缩缺陷形成的本质 ,对铸件凝固过程中形成的孤立区进行了体积变化计算 ,并以孤立区的净体积变化量与此孤立区刚形成时的体积之比作为判别收缩缺陷严重程度的依据 .在呋喃树脂砂型条件下 ,针对不同模数、不同冒口颈尺寸的圆柱试样进行了模拟计算和浇注试验 .通过比较计算和试样解剖结果 ,确定了各模数试样恰好不产生收缩缺陷时孤立区净体积变化率的临界值 ,以此作为球铁件宏观缩孔、缩松收缩缺陷的判据 。 展开更多

关键词 球墨铸铁件 数值模拟 收缩缺陷 凝固过程

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铸造材料热物性值数据库管理系统的创建

19

作者 杨秉俭 王理勤 魏标 《铸造技术》 CAS 北大核心 1998年第6期9-11,共3页

铸造工艺设计和铸造过程数值模拟都离不开铸造材料的热物理性值数据，为此，开发材料热物理性值数据库管理系统显得十分必要。基于Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统下的ＦＯＸＰＲＯ开发了铸造材料热物理性值数据库管理系统，且创建了庞大的材料... 铸造工艺设计和铸造过程数值模拟都离不开铸造材料的热物理性值数据，为此，开发材料热物理性值数据库管理系统显得十分必要。基于Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统下的ＦＯＸＰＲＯ开发了铸造材料热物理性值数据库管理系统，且创建了庞大的材料热物理性值数据库，给出了根据材料热物理性值数据的特点设计数据库及数据库管理系统的方法，同时给出了如何利用ＶＢ（ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ）动态作图与ＦＯＸＰＲＯ系统连接的方法，实现在线动态显示材料热物理性值随温度变化的关系图。 展开更多

关键词 热物理性值 数据库 FOXPRO 铸造 铸造材料

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铸件凝固过程数值模拟后处理的研究

20

作者 刘伟涛 李万 +1 位作者 杨秉俭 苏俊义 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第10期52-56,共5页

针对采用有限差分法实施凝固过程数值模拟时数据结构的特点，提出了采用背面消除和画家方法进行消隐以生成三维图形的方法．为了提高绘图的速度，提出了替代视向变换矩阵运算的一种简便算法．根据由数值计算得到的铸件凝固时间，提出了... 针对采用有限差分法实施凝固过程数值模拟时数据结构的特点，提出了采用背面消除和画家方法进行消隐以生成三维图形的方法．为了提高绘图的速度，提出了替代视向变换矩阵运算的一种简便算法．根据由数值计算得到的铸件凝固时间，提出了在二维剖面上显示凝固动态过程的方法．经过实践证明，提出的方法可以快速地完成上千万网格单元数据的后处理． 展开更多

关键词 数值模拟 凝固过程 后处理 铸件

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