[发明专利]一种双性能整体叶盘铸造成形的仿真方法在审
申请号: | 202010529404.5 | 申请日: | 2020-06-11 |
公开(公告)号: | CN112001037A | 公开(公告)日: | 2020-11-27 |
发明(设计)人: | 姚志浩;刘梦飞;盖其东;董建新 | 申请(专利权)人: | 北京科技大学;中国航发北京航空材料研究院 |
主分类号: | G06F30/17 | 分类号: | G06F30/17;G06F30/15;G06F30/23;G06F119/08 |
代理公司: | 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401 | 代理人: | 皋吉甫 |
地址: | 100083*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 性能 整体 铸造 成形 仿真 方法 | ||
1.一种双性能整体叶盘铸造成形的仿真方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:
S1)利用UG建模,得到最终三维模型,建模完成后,将得到的最终三维模型的实体模型以parasolid格式导出;
S2)将S1)导出的parasolid格式导入到铸造模拟软件的模型中,依次进行模型检查与网格划分,得到网格文件;
S3)根据S2)得到网格文件定义整体叶盘铸造模拟过程中的初始条件与边界条件,模拟确认缺陷分布,在整体叶盘的叶片周围布置冷却环,使其满足预设界面换热系数阈值,最终得到双性能整体叶盘的模拟结果,根据模拟结果进行铸造双性能整体叶盘。
2.根据权利要求1所述的仿真方法,其特征在于,所述S1)中最终三维模型包括整体叶盘、浇注系统与提供真空环境的扣箱的模型数据。
3.根据权利要求2所述的仿真方法,其特征在于,所述S2)的步骤为:
所述S2)中的网格划分时单元长度的依照能够显示模型主要特征,并选择可计算复杂结构的四面体单元,单元长度为0.1~4mm。
4.根据权利要求1所述的仿真方法,其特征在于,所述S3)的具体步骤为:
S 3.1)定义整体叶盘铸造模拟过程中的初始条件与边界条件;
S3.2)通过铸造模拟软件对整体叶盘进行模拟,观察整体叶盘凝固完成后的缺陷分布,调整冒口高度与整体叶盘高度比例为1:1~1:1.5;
S3.3)分析整体叶盘模拟过程的温度场,确定冷却环的材质,以及冷却环的参数,通过在所述整体叶盘模的叶片周边布置冷却环,调整冷却环内冷却水的流量和温度,为整体叶盘建立沿着整体叶盘径向方向的温度梯度,使其满足预设界面换热系数阈值;
S3.4)载入调增后的温度场模块、流场模块与微观组织模块进行模拟计算,最终得到双性能整体叶盘的铸造温度场、流场与微观结构的模拟结果,根据模拟结果进行铸造双性能整体叶盘。
5.根据权利要求3所述的仿真方法,其特征在于,所述界面换热系数阈值为4000~6000W/m2·k。
6.根据权利要求3所述的仿真方法,其特征在于,所述S3.3)中所述冷却环的材质为热导系数不低于380W/(m·K),冷却环的孔直径为不小于所述整体叶盘的铸型外壳的2倍,冷却环的直径与叶片铸型外壳外径之间的间距为不大于1mm。
7.一种实现如权利要求1-6任一项所述的双性能整体叶盘铸造成形的仿真方法的计算机程序。
8.一种实现如权利要求1-6任一项所述的双性能整体叶盘铸造成形的仿真方法的信息处理终端。
9.一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1-6任意一项所述的双性能整体叶盘铸造成形的仿真方法。
10.一种双性能整体叶盘,其特征在于,所述双性能整体叶盘采用如权利要求要求1-6任意一项所述的仿真方法铸造成形。
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