CC BY
31
Секция
«СВАРКА ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И РОДСТВЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»
УДК 621.74
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА КРИСТАЛИЗАЦИИ
ОТЛИВКИ «КОРПУС»
А. Н. Арбузов1, И. Ю. Кампова Научный руководитель - Л. А. Оборин
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Для реализации требований КД, применяется визуализированный метод компьютерного моделирования с помощью программного пакета LVMFlow CV, адаптированный для процесса изготовления литых деталей летательных аппаратов.
Ключевые слова: метод компьютерного моделирования LVM Flow CV.
COMPUTER MODELLING OF PROCESS OF CRYSTALLIZATION OF CASTING "CASE"
А. N. Arbuzov1, I. Y. Kampova Scientific Supervisor - L. A. Oborin
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
Therefore for implementation of requirements of CD, the visualized method of computer modeling by means of a software package of LVM Flow CV adapted for process ofproduction of cast details of aircraft is applied.
Keywords: method of computer modeling LVM Flow CV.
Процесс формирования литой заготовки, полученной любым способом, всегда был предметом анализа технологов, исследователей, ученых. Особо ответственным механизмом данного процесса представляется механизм затвердевания отливки, при котором образовываются литейные дефекты усадочного характера - поры и рыхлоты, отрицательно влияющие на основные характеристики. Теоретические основы литейных процессов не всегда давали знания о том, как успешно преодолевать неуправляемость механизма затвердевания литой заготовки [1]. Цель компьютерных экспериментов состояла в определении основных характеристик протекания процессов кристаллизации в разных частях отливок. Процесс освоения базируется в основном на опытно исследовательском методе создания технологии формообразования отливок методом ЛВМ. На сегодняшний день наиболее известными системами автоматизации моделирования литейных процессов являются немецкая программа Magma, американские ProCAST, SolidCast, финская CastCAE, а также WinCast и SIMTEC. В России наибольшее распространение получили САМ ЛП «Полигон» и LVM Flow отечественного производителя [2].
Основой любого пакета прикладных программ является физико-математическая модель определенных процессов, обычно формулированная в виде дифференциальных уравнений, в частных производных, выражающих основные законы сохранения: энергии импульса и т. д. Так, закон сохранения энергии обычно моделируется в так называемой тепловой задаче, учитывающей процесс перераспределения тепла за счет теплопроводности, конвекции и наличия различных источников. Кроме тепловой задачи пакет может включать в себя модели массопереноса, модели упругой и пластической
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2016. Том 1
деформации, модели образования газовой и усадочной пористости, модели структурообразования и т. д. Все перечисленные модели в конечном счете связаны между собой. В целом процесс затвердевания является существенно нелинейным, связанным с самоорганизацией затвердевающей среды в условиях отсутствия равновесия [3].
Компьютерное моделирование обеспечивает возможность виртуального анализа поведения металла в кристаллизующейся отливки и возможность оптимизации процесса за счет выбора условий. Для существенного сокращения количества усадочных дефектов и организации эффективного тепло-массопереноса необходимо применять дополнительные приемы.
Библиографические ссылки
1. Оборин Л. А., Научно-технологические основы производства литых деталей по выплавляемым моделям для силовых установок летательных аппаратов : монография. 2-е изд., доп. / Сиб. гос. аэрокосмич, ун-т. Красноярск, 2015. 242 с.
2. Научно-технологические основы производства литых деталей по выплавляемым моделям для силовых установок летательных аппаратов / Л. А., Оборин И. В., Трифанов В. П. Назаров и др. М. : РАН, 2012.
3. Оборин Л. А., Колмыков В. А. Технологическое обеспечение изготовления качественных деталей методом литья по выплавляемым моделям : учеб. пособие. 2-е изд., доп. / Сиб. гос. аэрокосмич, ун-т. Красноярск, 2015. 110 с.
© Арбузов А. Н., Кампова И. Ю., 2016
