高壓壓鑄仿真的案例
flow3d高壓壓鑄分析案例討論
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缺陷圖
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氧化物分布圖
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溫度場
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壓強場
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分析結果及建議
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基于壓鑄車門的設計與仿真
摘 要:本文以一款現有無邊框車門的結構進行重新設計,保留車門外板的外形和內板,用 CATIA 進行設 計,根據壓鑄特征對車門進行重新設計。根據車門強度剛度要求選用上海交通大學合金中心彭立明教授研發專利 免熱處理材料作為壓鑄材料[1]。根據 CATIA 的逆向掃描提取出車門曲面,重新設計后將數模導入 HyperWorks 對模型進行處理并劃分網格,用 HyperWorks自帶的 Optistruct求解器對車門的剛度、和模態分析進行求解,結果 表明該車與傳統的沖壓車門相比門力學性能得到了極大的提高。
關鍵詞:HyperWorks;CATIA;模態分析;剛度分析
0 前言
車門汽車覆蓋件中的重要組成部分,傳統的車門制造 技術對材料有限制,生產效率低,磨具開發時間長。 為了 提高生產效率及減輕車門的重量,本文利用壓鑄技術對車 門進行設計仿真分析。 壓鑄技術現發展已經比較成熟,鑄 造的種類有很多種,比如壓力鑄造、真空鑄造、消失模鑄 造、反重力鑄造、擠壓鑄造、離心鑄造等多種加工方式,根 據零件的不同特征可以選用不同的加工工藝生產。 隨著 壓鑄機械和壓鑄材料在近幾年取得的重大發展,壓鑄這一 制造工藝的優點收到人們的青睞。 在2008年就已經有企 業開始采用鑄造的加工工藝,但是由于當時材料和設備的 限制,鑄造一直沒有得到發展。 在德國所斯特生產 的 尼 桑,運用真空壓鑄技術生產出了面積為0.5m2 的零件,壁 厚僅為0.2~0.3mm,實現了減重30%。
1 研究現狀
壓鑄的材料和設備現已比較成熟,在2020年特斯拉 的6000t舉行壓鑄機已經投入生產,并將車身后部底板的 七十多個零部件制造成一體部件,極大的提高了生產效率 并且降低了成本,同時也對汽車的輕量化起到了積極的作 用。
展開 amesim葉片泵仿真：高壓變量葉片泵的綜合仿真模型
今天我們聊聊變量葉片泵的Amesim仿真。
這篇文章有如下幾個重點內容：
1、用解析法和數值法描述了高壓變量葉片泵的幾何形狀，并考慮了不同的泄漏狀態。
2、同時基于Amesim的庫文件建立了仿真模型，對其關鍵性能參數進行了評價。
3、利用有限元分析確定了配流盤的變形量，以便于糾正當前的軸向間隙。
4、采用CFD方法對排量控制閥門的流量系數進行了計算分析。
5、通過實驗驗證了該模型的穩態特性和位移控制動力學特性。
對以上任意一點感興趣的都可以翻看原文“COMPREHENSIVE SIMULATION MODEL OF A HIGH PRESSURE VARIABLE DISPLACEMENT VANE PUMP FOR INDUSTRIAL APPLICATIONS”。
非平衡轉子葉片泵是一種結構最緊湊的變量泵，廣泛應用于流體動力系統中。
在AMESim建立的模型中，泵被離散化為單個具有均質特性的控制體積，這是比較流行的操作方法，因為它只需要很少的計算時間即可，而且還可以用于系統級分析。不過，AMESim仿真的結果還需要通過實際的樣機測試來校準一些系數。與此同時，最詳細的方法是用計算流體動力學(CFD)來表示。但是，它需要非常高的CPU資源。
該文章提出了一種詳細的高壓變量葉片泵參數模型。該模型集成了三維有限元和CFD模擬的具體結果。其中最重要的結果是配流盤的彈性變形對軸向間隙補償的影響。一旦通過試驗驗證，該模型可作為泵的設計和優化階段的工具。
這里研究的組件是葉片泵，最大排量為48.8cc/rev，最大工作壓力為210 bar。在圖1中顯示了泵芯的截面視圖。該裝置提供了11個葉片，擁有11個外部(主要)可變容腔。
展開 
計算機仿真克服薄壁鎂壓鑄件帶來的挑戰
引言
近年在華南地區流行生產鎂壓鑄件的本港廠商,可以引用計算機仿真技術解決模具
設計上的棘手問題.鎂壓鑄件質輕耐用的特點,成為3C產品外殼的首選物料.3C產品
外型復雜而且纖薄,是制模技術上的一大挑戰.本港廠商若要打開這個高增值的市場,
計算機輔助設計設備是不可或缺的工具.
在目前多種解決薄壁鎂壓鑄件的方案中,計算機仿真投扮演重要的角色.限制薄壁
成型的技術因素眾多,包括產生冷隔,氧化層部位及困氣位置等.從前上述問題必須經
過重復試模辦法方可解決,所以工程師可能需要花上六個星期的時間去改進試產模具的
內澆口,橫澆道和排氣系統,甚至不知道需要經過多少次的改動,才能穩定地生產高質
量的零件.
德國Laichingen的Werkzeugbau Schaufler壓鑄模具制造商為解決鎂壓鑄的缺陷問題,
采用計算流體動力學(CFD)軟件,在計算機上進行多種的壓鑄仿真,從中挑選最好的
模具設計方案.計算機仿真可以迅速且精確地計算設計方案,提供壓鑄模具型腔內部特
定條件下的詳細資料.采用這種方法,Werkzeugbau Schaufler近年成功生產五十多種高
質量的薄壁鎂鑄件.
Schaufler專門從事鋁和鎂壓鑄件的模具制造,其設備占地超過五萬平方英尺;可提
供重達35噸的傳動及離合器機架,機體結構件和進氣歧管的模具.該公司最近成立技
術中心,以滿足客戶縮短開發時間的要求,并減少用砂型鑄造模型,改為用壓鑄件原型.
其Lajchingen壓鑄中心(DCL)的特色,在于擁有一組以2700噸鎖模力壓鑄機為基礎的
自動壓鑄單元 — Buhler SC 270N,當中還包括鋁及鎂合金熔爐,半固態壓鑄(SSM)金
屬塊加熱站,ABB噴涂料和取件機器人,冷卻池及加工中心.
展開 設計仿真 | 高壓反應釜深度機理多相流仿真案例
高壓反應釜是綠色清潔濕法煉鋅工藝的核心設備，其生產效率和精益管控能力直接關系到后續產品質量和全生產流程的安全穩定。但受到現場惡劣生產環境以及設備內部高溫、高壓、強腐蝕等復雜條件限制，現有儀器儀表測量數據及設備模型不能完全滿足監控釜內重要參數諸如各腔室液位、流量、流場/溫度場等需求，成為制約傳統工藝跨層域優化控制、裝備預測性維護的重要技術難題。
長沙有色冶金設計研究院有限公司（簡稱長沙有色院）為了應對以上技術挑戰，使用?？怂箍倒I軟件Cradle CFD對高壓反應釜進行了深入研究，通過仿真建立了冶煉高壓反應釜實時液位監測及優化控制系統，最終成果應用于網絡協同智能制造平臺。
Part.01
海克斯康解決方案
高壓反應釜深度機理多相流仿真
構建高壓反應釜深度機理/大數據融合的智慧大模型，是解決這一問題的有效路徑，成果基于500萬網格劃分，首次構建了采用自由液面的高壓反應釜內部氣、固、液三相耦合多場動態模型，提供了精細化管控感知數據來源，達成科研促產目的，平臺累計創效1000余萬元。
本次計算采用了?？怂箍灯煜碌腃radle CFD軟件，該軟件具有強大的前處理功能，針對復雜模型，能夠快速劃分結構化網格為核心的多面體網格；同時具備強大的多相流功能，適應于氣、固、液等復雜多相流仿真；并且具備強大的DEM功能，對于固體顆粒物在反應釜內顆粒動力學仿真有較好的效果，同時可以后期應用于礦石篩選，輸送等仿真；并具備高魯棒性，強大后處理，易上手等特點，適合于本單位。
Part.02
關于長沙有色院
長沙有色冶金設計研究院有限公司（簡稱長沙有色院）于1953年正式成立，國家高新技術企業，是我國最早成立的大型綜合性設計研究單位之一，隸屬于中國鋁業集團有限公司，為中鋁國際工程股份有限公司的全資子公司。
展開 FLOW-3D 應用案例--電子開關的制造：壓鑄件的設計以及仿真方案
電子開關的制造：壓鑄件的設計以及仿真方案
作者：馬克利特（Mark Littler of Littler Diecast Corporation）
利特壓鑄集團（Littler Diecast Corporation）為一個航天設備上的電子開關進行設計，并且打算以壓鑄制程制作。當設計完成交給另外一家制造廠進行量產時，鑄件成品的品質發生了嚴重的問題，鑄件需要重新設計，以減少廢品率。Littler Diecast 以 FLOW-3D 進行仿真方案設計，希望從仿真結果中找出鑄件發生品質不良的原因，協助客戶解決這個棘手的問題。
問題點的判斷判斷
這個電子開關的材料為 Al-380，尺寸大約是1 ?” x 1” x 1/2” 。 Littler Diecast 發現縮孔的位置主要位于兩個區域，分別是中央平板的區域以及圓筒的區域。這個結果經過客戶以 X-Ray 測試驗證確認?？s孔形成的主要原因來自于金屬的流動方式。金屬融湯從圖一的澆口位置進入，噴濺到鑄件的底部再形成回包的現象。減入空氣后，由于金屬固化的速度相當快，該位置發生鑄不滿現象。在圓筒處的問題發生原因與平板位置相同。流體會先充填離澆口位置最遠處再形成回包卷氣，卷入的空氣無法從分模面上排出。
原始設計
原始設計中還有其他的問題，在電子開關的墊圈設計周圍發生了嚴重的泄漏現象，主要原因在于原始設計的溢料井太小，導致夾雜氧化膜的金屬融湯無法被完全的排出模穴。
利用 FLOW-3D, Littler Diecast 重新分析該鑄件的流動狀況，并且找出問題發生的主要原因。由于鑄件尺寸不大，過快的冷卻速度會造成鑄件太早固化。因此，設計人員希望最后填入模穴的金屬融湯能夠以較高的溫度進入模穴，讓金屬融湯可以充分填滿模穴并且進行保壓。
展開 電子開關的制造：壓鑄件的設計以及仿真方案
上海析?？萍加邢薰?--FLOW-3D中國指定代理
作者：馬克利特（Mark Littler of Littler Diecast Corporation）
利特壓鑄集團（Littler Diecast Corporation）為一個航天設備上的電子開關進行設計，并且打算以壓鑄制程制作。當設計完成交給另外一家制造廠進行量產時，鑄件成品的品質發生了嚴重的問題，鑄件需要重新設計，以減少廢品率。Littler Diecast 以 FLOW-3D 進行仿真方案設計，希望從仿真結果中找出鑄件發生品質不良的原因，協助客戶解決這個棘手的問題。
X-ray of original part, showing porosity problems.
問題點的判斷判斷
這個電子開關的材料為 Al-380，尺寸大約是1 ?” x 1” x 1/2” 。 Littler Diecast 發現縮孔的位置主要位于兩個區域，分別是中央平板的區域以及圓筒的區域。這個結果經過客戶以 X-Ray 測試驗證確認?？s孔形成的主要原因來自于金屬的流動方式。金屬融湯從圖一的澆口位置進入，噴濺到鑄件的底部再形成回包的現象。減入空氣后，由于金屬固化的速度相當快，該位置發生鑄不滿現象。在圓筒處的問題發生原因與平板位置相同。流體會先充填離澆口位置最遠處再形成回包卷氣，卷入的空氣無法從分模面上排出。
圖一, 原始設計，采用單一澆口。
展開 高壓氣瓶結構設計與仿真及試驗研究
摘 要：高壓制冷裝置通過管路給紅外探測器供氣制冷，將探測器元件冷卻至低溫或深低溫，使熱成像系統正常工作。高壓氣瓶為高壓制冷裝置儲存和提供高壓氣體，是高壓制冷裝置的主要組件。詳細闡述了高壓氣瓶的結構設計方法并進行不同載荷的仿真試驗，同時根據拉梅公式對氣瓶的爆破形態進行理論分析，最后通過瓶體爆破試驗加以驗證。
關鍵詞：紅外探測技術;制冷氣瓶;拉梅公式;爆破形態;仿真驗證;
0 引言
紅外熱成像制冷技術是指通過物理或化學的手段將探測器元件冷卻至低溫或深低溫的技術[1],其目的一方面能夠保證電子器件與系統功能的正常，提高元器件的靈敏度，另一方面可以屏蔽或減少來自熱成像系統的濾光片、擋板及光學系統本身帶來的熱噪聲[2]。
高壓制冷裝置是紅外熱成像制冷技術的一種常用的物理制冷方法，能夠給紅外探測器制冷，低溫環境可降低紅外探測器的噪聲，提高探測器的靈敏度和分辨率[3]。高壓制冷裝置的主要結構為高壓制冷氣瓶，瓶體內部儲存著高壓氣體。
1833年法國巴黎大學教授G.拉梅(Lame)和克拉伯龍(Clapeyron)根據彈性理論，推導出了厚壁圓筒在受到內外壓強作用時任意半徑處的三向應力計算公式，即拉梅公式(Lame formula),為壓力容器的結構設計提供了理論基礎，促進了壓力容器的發展，使得壓力容器廣泛應用于各個行業[4]。
高壓容器的可靠性設計越來越受到人們的重視[5,6,7],在設計過程中應保證結構強度的可靠性與安全性、高壓氣體流通部位的密封性以及氣瓶材料的綜合力學性能等。
展開 高壓油內氣泡清除仿真 ￥1000
</p><p>本案例基于COMSOL軟件的電動力學和兩相流相關理論，仿真了高壓油內氣泡的清除過程，模擬結果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202203/imgs/e39e4b535bbc4c24bf369f76233d49e1.gif" alt="Untitled.gif"></p><p>感興趣的朋友可下載模型，歡迎交流合作</p><p><br></p>
展開 電動汽車高壓線纜屏蔽效能的仿真與測試研究
?每股編織束的導線根數?編織角度?編織線的電導率和磁導率有關,因此通常都用電纜的表面轉移阻抗來表征其屏蔽效能?表面轉移阻抗越小說明其屏蔽效能越好?
2表面轉移阻抗仿真分析
2.1屏蔽線纜建模
常用的高壓線纜為編織型同軸單屏蔽層線纜,如圖1所示,分為內導體芯線?內絕緣層?編織型屏蔽層?外絕緣層?而現在電動汽車常用高壓線纜為雙層屏蔽,即在圖1所示的編織型屏蔽層外又加了一層鋁箔屏蔽層?與單屏蔽層相比,雙屏蔽層的鋁箔屏蔽層遮住了編織型屏蔽層上的菱形孔,可以更有效避免磁場通過菱形小孔發生泄漏,大大增加高壓線纜在高頻時的屏蔽效能?
本次仿真的某型高壓雙層屏蔽線纜的芯線為銅材直徑7.9mm,內絕緣層為PE材直徑11.3mm,屏蔽層為鍍錫銅材直徑11.8mm,外絕緣層為PE材直徑為14.5mm,鋁箔層厚度0.1mm?
為了降低建模難度和提高仿真速度,需要將其中的編織型屏蔽層進行簡化?先將編織屏蔽層簡化為一圓環體,圓環體的厚度與其實際厚度相同,然后在沿長度方向的圓環體上等間隔地挖出與實際大小相同的菱形小孔,以模擬實際編織型屏蔽層中的孔隙,同時將內導體的多根芯線簡化為一根同面積的內導體?
為減少計算時間和內存,并保證結果的有效性和與試驗的一致性,仿真的線纜長度設定為500mm?首先在CATIA軟件中使用凹槽和陣列的命令建立上述簡化后的模型,再加上雙層屏蔽線纜的其余部分模型,然后將建好的3D線纜幾何整體模型(如圖2所示)導入電磁仿真軟件HFSS中?
2.2 數值計算仿真
HFSS軟件采用有限元法進行仿真?在仿真求解器運行前,需要設置激勵源和邊界條件?由于平面電磁波激勵可以使表面轉移阻抗的求解更加準確,因此采用平面電磁波激勵來模擬屏蔽線纜在實際應用中受到干擾的電磁場環境?另外,
展開 
一汽奔騰 | 電動汽車高壓系統電磁輻射發射的建模與仿真
文章來源：1.一汽奔騰轎車有限公司，2.中國汽車技術研究中心有限公司
1 前言
目前，對汽車 EMC 的仿真主要從電磁輻射、傳導騷擾、線束串擾、抗擾以及天線輻射性能幾個方面展開。 在整車級的電磁耦合預測方面，國內外已形成系列方法。
Chen 通過獲得散射參數（Scattering Parameters，S 參 數），在臺架試驗中預測整車 EMC 性能。Zeng 等利用 傳遞函數法預測整車電磁耦合問題。Hiroki 等采用傳遞函數的方式進行電動汽車的 EMC 設計。 高鋒等 基于多端口理論方法，通過臺架試驗模擬整車輻射發 射問題。葉城愷等基于多端口理論法預測汽車電機 系統對外的輻射發射，并進行了實測驗證。
以上方 法取得了較好的預測效果 ，本 文在上述方法的基礎 上，更加全面地進行高壓系統電磁輻射發射仿真并與 GB/T 18387—2017《電 動車輛的電磁場發射強度的限值和測量方法》 實測結果進行對比分析。利用 FEKO軟件進行高壓系統輻射發射仿真建模，計算高壓系統各部件端口間的S參數，獲得高壓系統端口耦合特性；根據GB/T 18387—2017中的試驗布置以及測量方法，分別從車輛預掃描結果和終掃描結果等多方面驗證該方 法在整車電磁輻射發射仿真預測應用中的可靠性。
2 高壓系統 S 參數仿真模型建立
在 FEKO 軟件中導入整車網格模型并建立高壓系 統輻射發射線束模型，計算車內高壓線束與車外測試天 線端口之間耦合的 S 參數。在整車前艙內建立高壓系 統線束模型如圖 1 所示，搭建高壓線束 S 參數仿真端 口。為保證 S 參數仿真的準確性，前艙網格模型需盡可 能符合實際結構。
展開 800V高壓DCAC驅動板IGBT的熱仿真 ￥30
一.技術參數
1.分析類型：穩態熱仿真
2.材料：Cooler：ADC12
3.邊界條件：Ambient temperature：85℃
Cooler face temperature:75℃
Air Convention:10W/(m2·K)
4.載荷：IGBT PowerLoss=30W/chip
Diode PowerLoss=10W/chip
二.仿真模型
三.仿真結果
高壓大電流連接器的載流能力評估 -溫升仿真 ￥50
應用在新能源領域的高壓電氣連接系統，由線纜、連接器、銅/鋁排組成。其中，搭接部分的連接器，是產品載流能力的瓶頸點，其本身的載流能力決定整個系統的載流能力。
目前行業應用的高壓大電流連接器，涵蓋40A~500A的載流要求。如何在設計之初就能準確評估產品的載流能力（即評估其溫升能力），是連接器行業亟需解決的技術難題。本文針對載流能力設置為200A的載高壓連接器進行詳細的電流溫升仿真，計算此連接器在各種電流載荷下的溫升數據，與實驗溫升結果一一對應，可知此評估方式可靠、準確。
采用CAE仿真工具，可以得出較精確的溫升分析結果。
下面的例子是電動乘用車中應用的載流能力最高等級-200A高壓大電流連接器，對其進行載流能力仿真，并與測試結果進行了詳細對比。
溫升仿真的CAE模型
核心端子處的電流密度分布圖
核心端子處的溫度分布云圖
展開 基于NX Motion的高壓斷路器及彈簧操動機構動力學建模與仿真研究 ￥3500
高壓斷路器能夠開斷、關合及承載運行輸電線路中的正常電流，更能在規定時間內承載、關合及開斷短路電流等異常電流，因此是電力系統中最重要的控制和保護設備。而操動機構作為高壓斷路器的核心部件，帶動斷路器中的執行元件滅弧室分合動作，從而實現斷路器開斷及關合電流的功能。彈簧操動機構是以彈簧為動力元件實現斷路器合閘及分閘動作的操動機構。彈簧操動機構主要由儲能模塊、傳動執行機構（凸輪機構）、合分閘脫扣及聯鎖部分構成。由于彈簧機構構造復雜、部件及傳動環節眾多，難以按照傳統的方法，建立其動力學方程組，再用數值求解方法求解得到其運動學及動力學特性。因此，利用UG等CAD軟件建立其三維數字虛擬樣機，并利用NX Motion等多體動力學軟件對其進行運動學及動力學仿真分析，同時通過對其物理樣機的試驗驗證修正，可較為簡單的得到其運動學及動力學特性，從而為彈簧操動機構的進一步優化設計、以及對其進行狀態監測及故障診斷等提供必要的理論依據和技術支持。
1高壓斷路器彈簧操動機構動力學模型的建立及驗證
1.1建立虛擬樣機
1.2.1工作環境設置（連桿及材料屬性設置）
XXX。。。。。。（見付費）
1.2.2添加運動副約束及驅動
XXX。。。。。。（見付費）
1.2.3施加載荷
1.3仿真解算及其結果
1.3.1仿真解算方案屬性設置
XXX。。。（見付費）
1.3.2仿真結果
分閘.avi
合閘.avi
2 物理樣機試驗驗證
2.1試驗設備準備
2.2試驗工況及相關安排
2.3試驗操作及結論
展開 