鋁合金重力鑄造過程中鑄件-模具界面換熱系數(shù)反求及其在仿真中的應(yīng)用的開題報(bào)告

鋁合金重力鑄造過程中鑄件-模具界面換熱系數(shù)反求及其在仿真中的應(yīng)用的開題報(bào)告一、研究背景鋁合金重力鑄造是一種先進(jìn)的鑄造技術(shù)，能夠制造高強(qiáng)度、高精度的鋁合金鑄件，在航空、汽車等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。在鋁合金重力鑄造過程中，鑄件和模具之間存在熱傳遞，而鑄件-模具界面換熱系數(shù)是影響鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素。因此，對鑄件-模具界面換熱系數(shù)的研究具有重要意義。近年來，隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展，利用數(shù)值模擬方法研究鑄造過程已成為鑄造工藝優(yōu)化和鑄件質(zhì)量控制的重要手段之一。二、研究目的與意義本研究旨在研究鋁合金重力鑄造過程中鑄件-模具界面換熱系數(shù)的反求方法，并探索其在仿真中的應(yīng)用。具體研究目的包括：1.建立適用于鋁合金重力鑄造過程的界面換熱計(jì)算模型；2.針對常用反求方法進(jìn)行分析和比較，并選擇最適合的方法；3.在數(shù)值仿真中應(yīng)用反求方法，驗(yàn)證其正確性和可行性；4.對鑄件-模具界面換熱系數(shù)的影響因素進(jìn)行探究，為鑄造過程優(yōu)化提供理論依據(jù)。通過本研究，可以深入了解鋁合金重力鑄造過程中界面換熱的規(guī)律性和影響因素，為優(yōu)化鑄造工藝、提高鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)效率提供依據(jù)。三、研究內(nèi)容和方法1.建立鋁合金重力鑄造過程的界面換熱計(jì)算模型在鋁合金重力鑄造過程中，鑄件和模具之間的界面換熱是非常復(fù)雜的，涉及到多種物理量的變化和相互作用。因此，本研究將建立適用于鋁合金重力鑄造過程的界面換熱計(jì)算模型，包括熱傳遞方程、流體流動方程和能量方程。2.選擇最適合的反求方法常見的界面換熱系數(shù)反求方法包括逆向法、基于測量溫度場的方法、基于數(shù)值模擬的方法等。本研究將對這些方法進(jìn)行分析和比較，選擇最適合鋁合金重力鑄造過程的反求方法。3.在數(shù)值仿真中應(yīng)用反求方法本研究將在數(shù)值仿真中應(yīng)用反求方法，驗(yàn)證其正確性和可行性。具體步驟包括：建立數(shù)值模型，進(jìn)行仿真計(jì)算，根據(jù)反求方法計(jì)算界面換熱系數(shù)，將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。4.探究界面換熱系數(shù)影響因素本研究將重點(diǎn)探究界面換熱系數(shù)的影響因素，包括鑄件和模具的材料、溫度、表面處理等。通過對這些因素的分析，可以為優(yōu)化鑄造工藝提供理論基礎(chǔ)。四、預(yù)期結(jié)果通過本研究，預(yù)計(jì)可以得到以下結(jié)果：1.建立適用于鋁合金重力鑄造過程的界面換熱計(jì)算模型；2.選擇最適合的反求方法，并驗(yàn)證其正確性和可行性；3.探究界面換熱系數(shù)的影響因素，為鑄造過程優(yōu)化提供理論依據(jù)。五、參考文獻(xiàn)[1]彭進(jìn)業(yè).鋁合金重力鑄造技術(shù)綜述[J].寶鋼技術(shù),2012,35(1):29-34.[2]王小林,戴正武,梁壽全.鑄件-模具界面換熱系數(shù)及其影響因素研究[J].鋼鐵,2008,43(11):35-39.[3]馬躍飛,許德和,龔佳佳.鋁合金重力鑄造中鑄件-模具界面換熱系數(shù)的反求[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào),2019,45(1):29-34.[4]Guo,J.,Li,H.,Li,J.,Wu,S.,&Zhang,X.(2019).InverseMethodforDeterminingHeatTransferCoefficientattheMetal/DieInterfaceDuringHighPressureDieCastingofAlloys.JournalofMaterialsEngineeringandPerformance,28(4),1974-1982.[5]Wei,H.,Li,C.L.,&Liu,L.H.(2017).Theinfluenceofdiematerialonheattransfercoefficientontheinterfaceb