【摘 要】
：
射砂过程是砂芯制作的关键步骤,可以决定砂芯的最终质量。射砂过程的仿真分析对优化砂芯制作工艺,改善砂芯质量和提高生产效率有着十分重要的意义。计算颗粒流体力学方法（computational particle and fluid dynamics,CPFD）由于具有较高的计算效率和准确性已经被用于模拟射砂过程,但是该方法中描述颗粒受力的关键模型从未被研究;曳力模型与CPFD方法耦合,代表两相之间的动量
【基金项目】
：
华中科技大学-西安合力-陕西方直智能绿色铸造技术联合实验室项目（由陕西方直贸易有限公司资助援建）
论文部分内容阅读
射砂过程是砂芯制作的关键步骤,可以决定砂芯的最终质量。射砂过程的仿真分析对优化砂芯制作工艺,改善砂芯质量和提高生产效率有着十分重要的意义。计算颗粒流体力学方法（computational particle and fluid dynamics,CPFD）由于具有较高的计算效率和准确性已经被用于模拟射砂过程,但是该方法中描述颗粒受力的关键模型从未被研究;曳力模型与CPFD方法耦合,代表两相之间的动量传递,影响射砂过程中气体对颗粒的作用,直接决定着模拟结果的准确性,关于射砂过程仿真的曳力模型几乎也鲜有报道。本文对CPFD理论模型和曳力模型进行了较为系统的研究,分析了模型参数对砂粒流动过程的影响。确定了适用于射砂过程的仿真参数和曳力模型,并分析了实际件的射砂充型过程,为优化砂芯质量提出改进措施。主要内容如下:（1）基于颗粒自由下落实验,对CPFD方法中颗粒正应力模型、颗粒-壁面动量保留率和颗粒最大动量重定向进行了详细的分析,研究了这些模型影响砂粒流动的规律和原因,确定了适用于射砂过程的仿真参数。使用常用的Ergun、Wen Yu-Ergun、EMMS三种曳力模型对射砂充型过程进行了数值模拟,结合射砂实验结果,研究了三种曳力模型对射砂过程的影响,结果表明EMMS曳力模型的仿真结果更为准确。（2）对实验件的砂粒流动行为进行了实验和仿真,分析了射砂筒内砂粒高度对射砂过程的影响、射砂筒内砂粒穿孔现象的形成、“死区”的形成以及多次射砂的影响规律和机理。（3）对工厂实际件（手柄件和压圈件）的射砂充型过程进行了仿真,分析缺陷产生的原因,从调整射砂筒的结构、增加射砂次数、调整排气条件、增加射砂压力等方面为工程件提供操作性强的解决方案。本文针对射砂过程计算模型和实际件的充型过程进行了研究,所取得的研究成果可以为CPFD方法和曳力模型的研究提供新思路,为工厂实际生产提供重要的参考。
其他文献
纳米材料作为聚合物的增强相具有很大机械和物理性能增益的潜力,为了促进纳米增强聚合物复合材料的开发,必须建立合适的本构关系,以预测复合材料的整体机械性能随聚合物、纳米材料的分子结构的变化。本文以碳纳米管增强环氧树脂复合材料为研究对象,基于分子水平增强机理的理解,建立能够反映复合材料纳观结构与宏观响应关系的多尺度超弹性本构方程。运用分子动力学方法对本构方程中的未知参数进行识别,通过实验与理论计算的对比
本文针对由一个供应商和多个零售商组成的供应链系统,考虑主导型零售商开展促销活动、供应商分担部分促销成本的情形,研究了主导型零售商的公平偏好对不同销售模式下供应链成员的利润、定价、以及促销决策的影响。具体地,论文结合传统模式与代销直供模式,参考F-S模型,分别构建了考虑公平中性、零售商纵向公平偏好、以及零售商横向公平偏好的一对多供应链模型,将不同模型下供应链成员的最优决策与利润进行比较分析,并针对横
负重步行是人类日常活动中最为常见的运动,利用外骨骼对负重步行中的下肢进行助力,能够节省人体运动的代谢能耗。本文进行了下肢生物力学建模与计算,来量化髋、膝和踝关节的生物力学特征,研究踝关节外骨骼通用型辅助策略来降低步行代谢,分析得到了个体间的助力差异性,据此探索个性化的踝关节外骨骼助力策略,进一步优化了外骨骼助力效果,最后在实验平台上验证了通用型和个性化的踝关节外骨骼助力策略。论文的研究为负重步行下
傅克反应是合成芳香族衍生物的基本方法之一,被广泛应用于医药、农药、染料、香料、高分子材料等领域。科学家们对于该反应体系进行了持续不断的优化与拓展,反应体系中催化剂的当量不断降低,溶剂从污染大的溶剂（如苯、二氯甲烷）变成水或者醇溶液,体系变得越来越温和。大多傅克反应的策略局限于富电子底物,底物通常为卤代烃和酰氯,反应结束会带来环境的污染和后处理的困难。随着社会发展和科学水平的提高,人们对于有机化学的
装箱问题（Bin Packing Problem,BPP）是一类经典的组合优化问题,旨在将一定数量的尺寸相等或不相等的物品无重叠地放置在容器内。其中,容器可以是矩形、正方形、圆形或多边形,物品多为矩形或圆形。作为运筹学的重要分支,装箱问题在物流行业、圆形切割、集装箱装载、钢铁制造、圆筒包装等领域有着广泛的应用。同时,BPP已被证明是一个NP难问题,没有确定性算法可以在多项式时间内找到精确解,除非P
反射镜由于加工技术成熟、成像质量高等优点,是光学系统中最基本的光学元件之一。针对红外跟踪光学系统中用到的环形抛物面反射镜,本项目研制了一款能够对其焦距、焦平面光斑半径和偏心角这三个参数同时进行精确测量的测量系统,用以综合评判反射镜的质量,对反射镜加工技术的改进提供支持。本论文主要完成测量系统中的软件设计与开发、系统调试、综合改进等内容,目前该系统已经成功应用于生产现场。本论文对抛物面反射镜各项参数
随着多媒体技术的发展,多视点视频为用户带来不同于传统二维视频的浸入感与交互体验。这种用户体验与多视点视频的视点数量及图像质量息息相关。其中,多视点视频中的深度信息表示场景到成像平面的距离,是提供立体感的关键所在。而深度图像和彩色图像相比空间纹理较少、平滑区域较多,因此在传输时往往采用更高的压缩比,为深度图像带来不可逆的压缩失真,将影响终端用户的立体沉浸式体验。传统视频编解码器中的环路滤波没有发掘多
多智能体系统通过智能体之间的交流协同完成复杂任务,具有鲁棒性、可靠性以及灵活性等优点,受到了很多领域的学者和专家的广泛关注。本文以多智能体为研究对象,在无向节点网络和有向节点网络下建立对应的连边网络,并基于此构造含有输入饱和约束的正系统连边模型。之后,利用连边网络和节点网络之间的联系以及以代数黎卡提方程为基础的低增益方法、代数图论、矩阵论和正系统理论等知识,解决了状态非负约束和输入饱和约束对连边比
近年来,民宿旅游作为一种新兴的旅游方式受到了专家学者的关注。本研究通过文献综述对民宿研究形成基本认识,发现民宿空间分布的相关研究多集中于长三角等经济发达、产业发展成熟的平原城市,对于鄂西武陵山区这类经济基础较差、民宿旅游发展初具雏形的山地型城市尚未展开全面系统的研究。以民宿业发展较为成熟的利川市为研究对象,基于去哪儿网相关民宿数据,通过借鉴国内其他城市的民宿旅游发展经验,解读利川市民宿旅游发展现状
近些年来,脉冲功率技术被广泛应用在环保、国防、高新技术研究等多个领域中。脉冲电源是脉冲功率装置中的重要组成部分,为此本文对脉冲电源的设计和研制展开了研究。本文针对工业实际应用对脉冲电源重复频率和连续长时间工作的需求,着重介绍了脉冲电源中重要的两个部分:高压大电流开关和高压充电电源。对高压大电流开关和充电电源的研究现状进行了深入、广泛的调研,分析了制约脉冲电源重复频率和连续长时间工作的关键因素,在此