شبيه سازي تشكيل ريزحفره هاي انقباضي در منطقه خميري با استفاده از ميزان نفوذپذيري در آلياژ آلومينيم A356

Micro shrinkages simulation in mushy zone by permeability calculation

در پژوهش حاضر تلاش شده است تا با ارايه مدلي از جوانه زني و رشد، ساختار انجمادي در كسرهاي جامد مختلف شبيه سازي شده و با استفاده از شبيه سازي جريان سيال ميدان هاي سرعت و فشار در رينولز 0/1 محاسبه گردند. با استفاده از قانون دارسي و با استفاده از داده هاي شبيه سازي مقدار نفوذپذيري براي بيش از 250 مورد محاسبه و از آنها براي آموزش شبكه عصبي استفاده شد. انجماد يك قطعه دمبلي شكل بطور كامل شبيه سازي شده و با استفاده از داده هاي حين انجماد نظير سرعت سرد كردن و كسر حجمي جامد، ميزان نفوذپذيري در حين انجماد براي قطعه ماكروسكوپي برآورد و مكان هاي احتمالي حفرات و ريز حفرات انقباضي تعيين شده و با نتايج شبيه سازي نرم افزار پروكست محاسبه گرديد. با توجه به سادگي مدل انتخاب شده، مكان هاي محتمل تعيين شده توسط شبيه سازي با مكان هاي قابل پيش بيني تطابق خوبي را نشان مي دهد.

In this research a model was investigated for nucleation and growth that can simulate solidification microstructure in various solid fraction. By fluid flow simulation, velocity and pressure contour in Re=0.1 was calculated. Simulations data and Darcy’s law was used to calculate permeability for more than 250 case and used them to educate neutral network. Solidification of dumbbell like part was simulated completely and by using solidification process data as cooling rate and solid fraction with educated neutral network, permeability in solidification process for macro part calculated and used for prediction of micro/macro shrinkages location that compared with PROCAST software results. In attention to simplicity of selected part, simulated location for porosities shows best accordance to predictable locations.