[发明专利]一种铸造充型过程中氧化夹渣运动的追踪方法

摘要

本发明属于铸造氧化夹渣缺陷领域，并公开了一种铸造充型过程中氧化夹渣运动的追踪方法。该方法包括下列步骤：(a)针对铸造充型的铸件，将其划分为铸件内部和表面两个部分，采用网格划分的方法将两个部分分别划分为多个单元；获得铸件内部和表面的每个单元的影响因子的表达式；(b)修正铸件表面单元的当前氧化夹渣密度影响因子；(c)构建假设条件，并根据单元的影响因子的表达式，采用运输方程构建运输过程中氧化夹渣的运动方程，由此实现氧化渣运动的追踪。通过本发明定量化分析铸造充型过程中氧化夹渣缺陷，提高铸造过程数值模拟技术的实用性。

主权项

1.一种铸造充型过程中氧化夹渣运动的追踪方法，其特征在于，该追踪方法包括下列步骤：(a)获取铸件表面和内部的影响因子针对铸造充型的铸件，将其划分为铸件内部和表面两个部分，采用有限元网格划分的方法将所述两个部分分别划分为多个单元,获取影响铸件内部和表面氧化夹渣生成的多个影响因子并确定每个影响因子各自的表达式，其中，所述多个影响因子包括充型所用的金属液与空气的接触程度，充型温度和单元当前氧化夹渣密度；(b)修正铸件表面单元的当前氧化夹渣密度影响因子将与铸件表面接触的壁面采用有限元网格划分的方法划分为多个网格壁面单元，并根据壁面氧化夹渣密度超过临界值便无法继续积累的特性，构建所述壁面单元当前氧化夹渣密度χwallcurrent的表达式；对于所述铸件表面，构建铸件表面单元当前氧化夹渣密度χfacecurrent、修正后的铸件表面单元当前氧化夹渣密度χ'facecurrent以及壁面单元当前氧化夹渣密度χwallcurrent的关系式(一)，并由此获得修正后的铸件表面单元当前氧化夹渣密度χ'facecurrent，将该修正后的铸件表面单元当前氧化渣密度χ'facecurrent代入步骤(a)获得的铸件表面单元当前氧化夹渣因子的表达式中获得修正后的铸件表面单元当前氧化夹渣密度影响因子；(c)氧化夹渣运动的追踪假设一，对于具有相同的壁面临界氧化夹渣密度值的壁面区域，其氧化夹渣粘附能力和粘附极限一致；假设二，所述铸件内部的氧化夹渣随充型所用的金属液运动，且不影响所述金属液运动；假设三，铸件从铸型中取出时，充型过程中粘附在铸型壁面上的氧化夹渣最终会全部粘在铸件表面；基于所述假设一、二和三，并根据所述铸件内部和表面单元的影响因子的表达式，采用运输方程构建运输过程中氧化夹渣的运动方程，其中，所述铸件表面的单元采用修正后的铸件表面单元当前氧化夹渣密度影响因子，由此实现所述氧化渣运动的追踪。