铸造仿真技术的现状与今后的课题

计算机技术早已有效应用于铸造仿真技术,作为数字化的铸造CAE(计算机辅助工程)技术也被用于生产高品质铸件,可以用来精确预测缩孔等铸造缺陷、解释各种铸造工艺与现象、探索最佳操作条件等。本文就铸造CAE的核心,即铁水流动、凝固仿真的技术动向与课题做一介绍,同时介绍最近人们关注的型芯及主体铸型的砂型造型仿真技术的研究动向。     

铸造CAE的实用动向与今后的课题

铸造CAE(计算机辅助工程)是生产高质量、无缺陷铸件,以及精确预测缩孔等铸造工艺研究中必不可少的工具。文章介绍了铸造CAE的现状及实用技术动向和有待解决的课题,列举了铁水流动性解析、凝固解析、热应力解析中的实例。     

铸造CAE在小铸件上的应用

日本虹技有限公司在铸件生产中,采用了金属液流动性解析以防止冷疤铸造缺陷;采用了凝固解析以防止缩孔缺陷等对策,卓有成效地应用了铸造CAE技术。文章介绍了铸造CAE技术在各种高强度球墨铸铁件中的解析应用实例,考察了存在的问题及今后有待解决的课题。     

运用华铸CAE／InteCast工艺分析软件优化铸钢件补缩系统

计算机凝固模拟技术能准确、形象地描述铸造凝固过程,预测凝固缺陷,从而为判断工艺方案的可行性提供科学依据.介绍"华铸CAE"软件在铸钢件补缩系统设计方面的应用实例,说明其实际应用效果.     

铸造CAE在薄壁铸铁件上的应用

近年来,随着环保法规的日趋严格,铸造零部件也在推进薄壁化、形状复杂化。哪怕是耐热铸铁制作的排气系统构件,也有同样的趋势。为了制造高质量无缺陷铸件,利用铸造CAE(铸造计算机辅助工程)进行工艺研究是必不可少的。文章介绍了有效应用铸造CAE技术的现状及其课题,列举了应用实例。     

转K5摇枕的铸造工艺设计及数值模拟

对25t摆式转向架用的转K5摇枕的铸造工艺进行了研究，设计了浇注系统、冒口。在工艺设计过程中采用铸造仿真软件Procast对充型过程进行了数值模拟，用等温相线温度法和固相率法对铸造缺陷进行了预测，并根据预测结果对冒口工艺进行了优化设计。     

CAE技术在箱盖铸造生产中的应用

简要介绍了铸造CAE技术。根据箱盖的结构、尺寸、材料等特点,对零件的铸造工艺进行设计:包括分型面的确认,零件补缩系统和浇筑系统的计算。并用CAE技术对铸造工艺进行凝固过程模拟、分析和优化,实现了箱盖铸件的成功开发。     

计算机辅助工程技术在轨道交通车辆设计中的应用

阐述了在设计前期引入计算机辅助工程(CAE)技术对于减少轨道交通车辆设计错误、缩短设计周期、提高产品设计质量的重要意义.介绍了常用CAE软件的功能,并从车辆结构强度分析、车辆动力学分析、制动分析、车辆碰撞安全性分析等方面介绍了CAE技术在轨道交通车辆设计中的应用.     

最新铸造技术的现状与动向

近年来,随着计算机辅助设计及制造技术和控制技术的发展,历史悠久的铸造技术取得了显著进步。围绕型芯技术,介绍最新铸造技术的发展动向,以及在发动机机体、涡轮叶片等零部件上的应用实例。此外,对快速制作样品（或快速原型法）,以及微型铸件等铸造新技术、新工艺也作了介绍。     

高强度铝合金优质铸件的制造工艺

本文主要阐述了俄罗斯目前为获得高质量的高强度铝合金铸件而作出的努力。介绍了为获得理想的机械性能而采取的一些铸造措施和工艺。另外,还介绍了俄罗斯目前使用的铸造过程的计算机模拟系统以及消除铸造缺陷的有效方法。     

新型整体铸钢轮铸造表面的超声波探伤

新型整体铸钢车轮在铸造过程中，极易产生缩孔、气孔。夹杂物和裂纹等缺陷。为保证产品质量，在铸钢轮未进行机加工前需进行超声波探伤。本文阐述了探伤面为铸造表面时的探伤方法及铸造缺陷的定性和定量。     

高速列车制动系统气动仿真平台

介绍了基于中国铁道科学研究院机车车辆研究所的高速列车制动系统气动仿真平台.该平台具有自定义专用元件库、仿真结果处理及分析、模型优化、元件加密、CAE共仿真、硬件在环仿真等功能,已在高速列车制动系统的研发设计中应用.压力变换阀和直通式电空制动系统的仿真案例表明,利用气动仿真平台既能缩短制动系统的开发周期,又能提高设计的准...     

中国北车集团启动机车车辆虚拟产品开发平台建设工程

中国北方机车车辆工业集团公司近日在上海召开了产品研发信息化工作会暨虚拟产品开发技术培训班，正式启动机车车辆虚拟产品开发平台建设工程。虚拟产品开发平台应用计算机技术、仿真技术和集成技术，可以直观、形象地对虚拟的产品原型进行设计优化、性能测试、制造仿真和使用仿真。机车车辆虚拟产品开发平台建设工程实施的目标，是充分利用国债投资项目的机遇，保证CAD／CAE／CAM／CAPP／PDM等方面软硬件投资，扩大机车车辆虚拟样机系统工程的开发应用成果，使中国北车集团每个所属企业基本建成虚拟产品开发平台。     

仿真技术在转向架构架疲劳强度评估中的应用及发展综述

文章以转向架构架疲劳强度评估为对象,回顾探讨了仿真技术的应用及发展,内容涵盖了CAE软件的发展历程、仿真技术的推广运用、疲劳寿命数值仿真分析方法的发展、30年来的科研成果、工程应用状态、存在的难点、影响因素等,并从软件发展、新材料技术及数字化转型方面探讨了仿真技术的发展方向。     

冒口形状自动优化设计的新方法

为避免铸件的缩孔缺陷,在铸造工艺设计中最重要的是冒口设计。文章介绍了在冒口设计中应用自动优化技术进行的基础研究,阐述了运用计算机自动地解析、修改和评价冒口直径与高度的过程,并以T型铸件为例,对铸件冒口直径与高度等2个变量进行自动优化设计,比较了优化结果,验证了冒口形状优化设计方法的实用性。     

重载铁路75 kg/m钢轨12号单开道岔铸锻式高锰钢组合辙叉研制

设计速度160 km/h及以下铁路道岔大多采用固定型辙叉，固定型辙叉分为高锰钢辙叉、合金钢组合辙叉2大类。辙叉用高锰钢按成型工艺划分为铸造和锻造2种方式：铸造高锰钢可能存在缩孔、缩松、夹杂物等缺陷，辙叉使用寿命相对较短；锻造高锰钢通过锻压工艺弥合了缩松、缩孔等缺陷，其组织致密，能更好地发挥高锰钢材料韧性强的优良特性，辙叉使用寿命远超铸造高锰钢。锻造高锰钢辙叉使用效果良好，但造价过高，为了兼顾使用寿命与成本，从结构设计、焊接工艺等方面开展研究，以铸造高锰钢辙叉为基体，在心轨小断面上焊接锻造高锰钢材料，通过铸造和锻造的有机结合延长辙叉寿命，为相关应用提供参考。     

HX_N3型机车轴箱体铸造工艺改进

对HX_N3型机车轴箱体在小批量试生产中近半数铸件出现的铸造缺陷进行了分析,确定了其铸造缺陷的性质及产生的原因,通过对原浇冒系统进行改进,及时消除了铸造缺陷,取得了较好的效果。     

计算机辅助设计与计算机辅助工程在发动机零件设计中的综合应用

近年来,为缩短发动机开发周期,减少零部件研发的工作量,对设计师提出了更高的要求。现代设计师除了要具备产品设计的能力外,还要拥有提高产品品质的精湛技术,以及利用计算机仿真技术的能力。计算机辅助设计（CAD）能大幅度提高方案设计阶段的效率,与计算机辅助工程（CAE）完美结合后,能高效、圆满地实施方案设计,以及零件设计形状变更、分析、制图等一系列设计流程。介绍在车用发动机连杆设计阶段综合应用三维CAD与CAE技术的具体实例。     

CAE在提高柴油机可靠性方面的应用

日本大发柴油机公司技术部应用ＣＡＥ（计算机辅助工程）进行柴油机可靠性设计，文中叙述了ＣＡＥ现，ＣＡＥ系统的构成及功能，主要介绍了柴油机喷射系统仿真，性能仿真，扭振仿真和轴承特性预测等程序，以及有限元法在柴油机设计中的应用。一个包括先进测试技术和ＣＡＤ／ＣＡＥ在内的综合系统，将成为柴油机各零部件可靠性设计不可缺少的辅助工具。     

四象限变流器控制策略研究与仿真

在建立基于理想开关函数的单相四象限变流器数学模型的基础上,对四象限变流器常用的5种控制策略进行研究,并通过计算机仿真对各种控制策略的控制性能进行对比分析。仿真结果表明,预测电流控制和瞬态电流控制可以达到直流侧电压稳定、网侧电流谐波小、网侧单位功率因数等控制目标。