AZ91D半固体镁合金三维注坯模型仿真

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摘 要

 镁合金越来越来应用于汽车，航空和电子方面，生产高性能、轻量级零件。半固体塑造过程中，在可控温度下，向模具注射半固体注射液。这样的熔解的注射液就有流体比热特性。允许附近基本的定形元件在装配上就有可控的微结构和良好的机械性能。数字塑造的这种应用呈现出对物理塑造、解答算法异常挑战。本文提出了3D半固体AZ91镁合金注坯模型仿真的数字值计算法。这种方法处理细小切变，温度的依赖黏度特性，并且能够准确地解决在半固体镁合金造型期间注射液高速流动问题。并从中分离出的一种算法被应用于解决Navier-stokes,能量和前向跟踪方程。模腔中流动前锋位置是通过水平几何方法计算而得到的。方程整合时应及时使用一份固有的Euler计划，并稳定解决有限元素的方法，这种方法被用于拉伸杆的注射过程、结果与实验性数据作比较。一种方法是否健全、是否有成本实效，需要联系到复杂的工业应用。
关键词：半固体金属；模具填充；3D造型；有限元素；细小切变

第1章 介 绍
 
 对镁(Mg)合金用在结构和非结构上零件的制造上，各种各样的产业在过去几年连续增长。在汽车制造业的这种持续增长的原因，可能是长期高度要求减少车辆的放射性危害和改善燃料的耗费，而这种要求可以通过减少车身的重量来实现(参考[1，2])。各种形状浇铸元件的可靠性和结构元件有足够的截面厚度等，这些能力将使镁合金在汽车行业的应用更进一步增强，在固化物理上和机械性能上的结果对过程中形成的固化率是非常敏感的。模具填充和固化的控制根本的目的是在于获得高度完整的零件。固化的最高速率产生于拉模铸造，而最低速率发生在沙子和灰泥铸件。在半固体形式的一个可以结合具有高黏度和高固化率注射液的可控流体，它是作为一种要求少抽出热量的结晶材料(参考[3，4])。在这些过程中半固体注射液在可控温度下，注射到模具中去，这样熔解的注射液具有流体比热特性。合金化学和形态学的固体粒子同样也要控制，这是为了达到结晶和金结构产生最佳机械性能。

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