【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于计算机应用，尤其涉及一种基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法。
技术介绍
1、铸件热节是指铸件在凝固过程中由于不同部位的凝固速度不同而导致的收缩不均匀的现象。热节问题会导致铸件出现缺陷，如裂纹、变形、气孔等，严重影响铸件的质量和性能。
2、快速预测铸件热节技术的应用领域广泛。在航空航天领域，铸件的质量和性能对飞行器的安全和可靠性至关重要，因此对铸件热节的预测和优化尤为重要。在汽车领域，铸件的质量和性能直接影响汽车的性能和经济性，因此对铸件热节的控制和优化是提高汽车品质的关键。在能源领域，铸件被广泛应用于发电设备、核能设备等，对铸件热节的预测和优化能够提高设备的效率和可靠性。
3、通过准确预测铸件热节，可以优化铸造工艺参数，减少缺陷的发生，提高铸件的质量和性能。这将有助于提高制造业的竞争力，降低生产成本，推动工业发展。在传统的铸造过程中，热节问题是一个常见的缺陷，对铸件的质量和性能有着重要影响。传统的解决方法主要依靠试错和经验，效率低下且预测结果不准确。随着计算机技术的发展，计算机模拟方法成为预测铸件热节的主要方法，包括数值模拟方法和几何推理方法。
4、数值模拟方法特点如下：
5、(1)清晰准确地预测出液态金属充型过程、凝固过程中的温度场和应力场以及宏观缺陷和微观组织等；
6、(2)对于复杂形状的零件，进行一次的数值模拟可能需要数小时甚至数天；比如有限元分析方法，迭代循环非常耗时，计算成本大，生产效率低。
7、几何推理法特点如下：
9、(2)缺乏在材料性质和边界条件方面的精度和灵敏度。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，提高计算速度，缩短设计时间，快速有效地预测热节，从而缩短产品开发周期，节约成本。
2、为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
3、本专利技术第一方面提供了一种基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法。
4、一种基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，包括以下步骤：
5、对模型组元进行三维建模，所述模型组元包括铸型、铸件、冷铁、冒口、浇注系统；
6、对模型组元进行有限差分网格均匀划分；
7、网格划分后，读取每一个网格单元的中心坐标值以及网格类型，所述网格类型即为模型组元的类型；
8、确定铸造工艺参数值，包括浇注温度、环境温度、铸型温度、模型组元的材料；
9、选取其中一个铸件网格作为目标铸件网格，遍历计算所有非铸件网格对目标铸件网格的冷却能力并累加，得到目标铸件网格的散热能力；
10、遍历所有的铸件网格，得到所有铸件网格的散热能力，进而得到所有铸件网格的凝固顺序，判断出铸件热节位置。
11、本专利技术第二方面提供了计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法中的步骤。
12、本专利技术第三方面提供了电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术第一方面所述的基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法中的步骤。
13、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
14、本专利技术提出了一种基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，具有以下特点：
15、①保留了点模数几何推理方法在节省计算时间方面的优势；
16、②引入材料热物理性质使分析计算结果更具合理性；
17、③可以分析计算带有保温冒口、冷铁工艺，使用场景更贴近实际工艺设计；
18、④为数值模拟提供初始值，减少数值模拟的次数，提高铸造工艺设计效率。
19、通过预测铸件热节，本专利技术可以优化铸造工艺，减少热节缺陷的发生，提高铸件的质量和性能；同时，预测铸件热节还可以为铸造材料的设计和选用提供科学依据，促进铸造技术的发展。
20、本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，其特征在于，每一所述非铸件网格对目标铸件单元网格的散热能力，具体计算过程包括：
3.如权利要求2所述的基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，其特征在于，铸件/非铸件界面热导率的计算公式为：
4.如权利要求3所述的基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，其特征在于，非铸件针对铸件的冷却系数的计算公式为：
5.如权利要求4所述的基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，其特征在于，所述铸件/非铸件网格热阻，计算公式为：
6.如权利要求5所述的基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，其特征在于，所述单位散热能力，计算公式为：
7.如权利要求2所述的基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，其特征在于，每一非铸件网格针对目标铸件网格的冷却能力为铸件/非铸件单位散热能力与衰减函数的乘积。
8.如权利要求1所述的基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，其特征在于，判断铸件热节
9.计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法中的步骤。
10.电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8任一项所述的基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，其特征在于，每一所述非铸件网格对目标铸件单元网格的散热能力，具体计算过程包括：
3.如权利要求2所述的基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，其特征在于，铸件/非铸件界面热导率的计算公式为：
4.如权利要求3所述的基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，其特征在于，非铸件针对铸件的冷却系数的计算公式为：
5.如权利要求4所述的基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，其特征在于，所述铸件/非铸件网格热阻，计算公式为：
6.如权利要求5所述的基于冷却衰减模型的铸件热节快速分析方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：田学雷，吴霜，邵安辰，林晓航，郑洪亮，华明昊，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。