Comptes Rendus
no. 5-6
Three-dimensional finite element model for metal displacement and heat transfer in squeeze casting processes
[Modèle d'éléments-finis tridimensionnel pour le déplacement de métal et transferts de chaleur lors de moulage forgeage]
Roland W. Lewis1  ; Z.Q. Han1  ; David T. Gethin1
1 School of Engineering, University of Wales Swansea, Singleton Park, Swansea SA2 8PP, UK
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 335 (2007) no. 5-6, pp. 287-294.

Un modèle tridimensionnel basé sur l'approche éléments-finis à été développé pour la simulation numérique du déplacement du métal et des transferts thermiques lors du processus de moulage–forgeage. Dans le modèle, l'approche numérique, dénommée « Quasi-static Eulerian » est proposée, où le déplacement de métal est divisé en un certain nombre de sous-cycles. Dans chaque sous-cycle, la configuration est supposée être statique et un maillage élément-finis fixe est généré, ceci permettant l'utilisation de l'approche Eulérienne à la solution du métal en écoulement et aux transferts de chaleur. Le traitement d'information de grille à grille est possible entre les deux sous-cycles adjacents et permet d'assurer et de représenter la continuité physique du processus de déplacement réel du métal. Un exemple numérique est présenté, et montre l'application du présent modèle à des géométries complexes tridimensionnelles de problème de moulage forgeage.

A three-dimensional finite element model for the numerical simulation of metal displacement and heat transfer in the squeeze casting process has been developed. In the model, a numerical approach, termed as ‘Quasi-static Eulerian’, is proposed, in which the dynamic metal displacement process is divided into a certain number of sub-cycles. In each of the sub-cycles, the dieset configuration is assumed to be static and a fixed finite element mesh is created, thus making the Eulerian approach applicable to the solution of metal flow and heat transfer. Mesh-to-mesh data mapping is carried out for any two adjacent sub-cycles to ensure that the physical continuity of the real metal displacement process is represented. A numerical example is presented, which shows the application of the present model to geometrically complex three-dimensional squeeze casting problems.

Publié le :
DOI : 10.1016/j.crme.2007.05.016
Keywords: Computational fluid mechanics, Squeeze casting, Finite-element, Punch
Mot clés : Mécanique des fluides numérique, Moulage forgeage, Eléments-finis, Poinçon
Roland W. Lewis 1 ; Z.Q. Han 1 ; David T. Gethin 1

1 School of Engineering, University of Wales Swansea, Singleton Park, Swansea SA2 8PP, UK 
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