压铸充型过程的SPH方法建模及数值模拟

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2011.01.019

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2011, Vol. 39 ›› Issue (1): 100-105.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2011.01.019

压铸充型过程的SPH方法建模及数值模拟

曹文炅¹周照耀¹何毅¹吴菲²

1．华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510640；2．广州华立科技职业学院，广东广州51 1325

收稿日期:2010-06-23 修回日期:2010-08-19 出版日期:2011-01-25 发布日期:2010-12-01
通信作者: 曹文炅(1983一)，男，博士生，主要从事精密模具成型及数值模拟研究 E-mail:wenjiong.cao@gmail.com
作者简介:曹文炅(1983一)，男，博士生，主要从事精密模具成型及数值模拟研究
基金资助:
粤港关键领域重点突破项目(2007Z010)；广东省重大科技专项(2008A080800022)

SPH Modelling and Validation for Filling Process of HPDC

Cao Wen-jiong¹ Zhou Zhao-yao¹ He Yi¹ Wu Fei²

1.South China university of technology, mechanical and automotive engineering school, guangdong guangzhou 510640；2.Guangzhou holley technology professional college, guangdong guangzhou 51 1325

Received:2010-06-23 Revised:2010-08-19 Online:2011-01-25 Published:2010-12-01
Contact: 曹文炅(1983一)，男，博士生，主要从事精密模具成型及数值模拟研究 E-mail:wenjiong.cao@gmail.com
About author:曹文炅(1983一)，男，博士生，主要从事精密模具成型及数值模拟研究
Supported by:
粤港关键领域重点突破项目(2007Z010)；广东省重大科技专项(2008A080800022)

摘要/Abstract

摘要： 基于欧拉描述的数值方法在求解压铸充型过程自由表面问题方面存在一定困难. 为提高自由表面数值模拟的准确性, 本文建立了基于纯拉格朗日描述的压铸充型过程SPH方法计算程序. 引入Monaghan边界模型建立了型腔壁面边界条件, 通过划分入流区域粒子和流体粒子实现了入流边界条件. 采用本程序计算了M.Schmid验证模型, 并分别与实验结果以及FDM计算结果进行了对比. SPH方法计算结果更好地捕捉了充型阶段自由表面分布, 并准确获得了充型形成的空穴的位置和大小.

关键词: 压铸, 光滑粒子流体动力学方法, 边界条件, 充型计算

Abstract:

The numerical method based on Eulerian description is difficult to solve the free surface flow in filling process of high pressure die casting(HPDC). In order to improve the accuracy of free surface’s numerical simulation, a smoothed particle hydrodynamics(SPH) program with pure largrangian description was established in this paper for HPDC filling process’s calculation. Monaghan boundary type was introduced to modelling the solid wall boundary condition of mold cavity. Inlet boundary condition was implemented by dividing inlet region particles and flow region particles. The validation model given by M.Schmid was calculated by this SPH program, and the simulation results were compared with both experimental and FDM simulation results. The SPH results were better able to describe the distribution of free surface during the filling process, further more the voids formed in filling process could be captured precisely in respect of location and dimension.

Key words: HPDC, SPH method, boundary conditions, filling simulation

曹文炅周照耀何毅吴菲. 压铸充型过程的SPH方法建模及数值模拟[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2011, 39(1): 100-105.

[1]	宋新涛, 吴维, 苑士华. 考虑磨损和紊流的径向滑动轴承混合润滑分析[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(6): 121-128.
[2]	宋新涛孙士青吴维. 考虑局部磨损和空化效应的径向滑动轴承混合润滑分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2020, 48(8): 102-107,114.
[3]	周照耀曹小兵秦杰肖志瑜. 机械振动对挤压铸造A356 铝合金组织与性能的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(2): 46-51.
[4]	王青山史冬岩罗祥程. 任意边界条件下矩形板的面内自由振动特性[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(6): 127-134.
[5]	黄健彰韩强. 梯度拉伸下锯齿型石墨烯褶皱的分子动力学模拟[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(6): 122-126,141.
[6]	邵明张明伟张大童游东东张卫文张文. 大型复杂零件的挤压铸造成形技术[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(10): 95-99,107.
[7]	宋雷邵明游东东. 挤压铸造压射机构的卡擦可靠性分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2013, 41(7): 32-37.
[8]	张祖军阮锋张赛军. 混合元法及其在本质边界条件处理中的应用[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2010, 38(6): 140-145.
[9]	张新梅陈国华. 爆炸碎片抛射速度及飞行轨迹分析方法[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2009, 37(4): 106-110.
[10]	张明赵海东张卫文罗宗强李元元. 间接挤压铸造AI-Cu-Mn 支架的工艺及性能[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(3): 16-21.
[11]	梁景鸿, 吴广潮, 丘东涛, 等. 四点法曲面造型的自然边界条件[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2003, 31(11): 88-91.

压铸充型过程的SPH方法建模及数值模拟

SPH Modelling and Validation for Filling Process of HPDC

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 11

编辑推荐

Metrics

本文评价