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铸造充型过程流场计算的快速迭代算法研究

专 业: 有色金属冶金
关键词: 数值模拟 流场计算 铸造充型过程 流场计算 迭代算法
分类号: TG211  O241.6
形 态: 共 71 页 约 46,505 个字 约 2.225 M内容
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内容摘要


作者从铸造过程数值模拟的研究现状入手,对传统的数值计算方法进行了研究,分析了传统的数值模拟方法的计算过程和求解速度、压力的迭代方法、自由表面的位置和法线方向的确定方法以及温度场耦合计算的计算方法等。

作者研究了现有的提高铸造过程数值模拟计算效率的方法,在研究分析他人先进技术的过程中,首次从方程组的解在代数学和几何学上的意义出发,提出了全新的提高计算效率的流场计算的快速算法--快速迭代算法,改进了求解速度场的复杂迭代过程,提高了速度迭代收敛的速度,从而使速度的求解过程得到了简化,使流场的数值模拟计算效率提高了3~4倍,计算精度也能够满足模拟的要求。

作者根据铸造充型过程的求解过程和快速迭代算法的迭代过程,编制了流场计算的快速算法的程序文件,并选用标准验证铸件进行了数值模拟计算,用图像的方式表示了数值模拟的结果,并对数值模拟结果和实际实验结果进行了计算效率和计算精度两个方面的对比,进行了必要的总结和讨论……

全文目录


文摘
英文文摘
第1章 绪论
1.1研究背景与意义
1.2铸造过程数值模拟的一般过程
1.3铸造充型过程数值模拟的方法及研究热点
1.3.1充型过程数值模拟方法
1.3.2充型过程数值模拟研究的热点
1.4本文的主要研究内容
第2章 文献综述
2.1铸造过程数值模拟的发展概况
2.2铸造充型过程数值模拟的发展概况
2.2.1自由表面问题
2.2.2速度场和压力场的求解
2.2.3铸造充型过程紊流的模拟
2.3充型过程快速算法的研究现状
2.3.1并行技术
2.3.2分数步长法
2.3.3变网格技术
2.3.4共轭梯度法
第3章 铸造充型过程的建模与数值模拟
3.1铸造充型过程的流体力学基础
3.1.1充型过程中液态金属的流动
3.1.2充型过程的流体力学计算定律
3.2铸造充型过程的数学模型
3.3连续性方程和N-S方程的离散
3.3.1交错网格
3.3.2连续性方程的离散
3.3.3 N-S方程的离散
3.4铸造充型过程数值模拟
3.4.1求解速度场和压力场的迭代方法
3.4.2自由表面的处理
3.4.3充型过程温度场的耦合计算
3.4.4其他问题的处理
第4章 流场计算的快速迭代算法研究
4.1求解速度场和压力场的一般迭代过程
4.2流场计算快速迭代算法
4.2.1流场计算快速迭代算法的基本思想
4.2.2流场计算快速迭代算法的计算过程
4.2.3流场计算快速迭代算法的特点
4.3程序的编制
4.4小结
第5章 快速迭代算法的验证及结果对比分析
5.1数值模拟的验证方法
5.2数值模拟的计算过程
5.3数值模拟结果的对比分析
5.4小结
第6章 结论
参考文献

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中图分类: > TG211 > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 铸造 > 铸造理论 > 液态金属充型
其他分类: > O241.6 > 数理科学和化学 > 计算数学 > 数值分析

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