基于有限差分法的鑄件凝固過程熱應(yīng)力場數(shù)值模擬的研究.pdf

1、該研究緊密結(jié)合學(xué)科前沿和生產(chǎn)實際,充分利用該課題組成熟的有限差分技術(shù)以及商品化軟件成果-InteCAST/華鑄CAE,走完全自主開發(fā)的道路,首次采用有限差分法(FDM)對鑄造過程熱應(yīng)力場進(jìn)行了三維數(shù)值模擬研究,開發(fā)了基于微機(jī)和Windows平臺的通用化、實用化的FDM/FDM鑄件熱應(yīng)力場數(shù)值模擬原型系統(tǒng),可以用來模擬鑄件殘余應(yīng)力的形成和預(yù)測熱裂產(chǎn)生的傾向.采用FDM進(jìn)行鑄件熱應(yīng)力場模擬,可使熱分析和應(yīng)力分析采用相同的FD網(wǎng)格模型,從而避

2、免了FDM/FEM等不同模型之間的結(jié)點匹配問題以及減少由此產(chǎn)生的單元溫度載荷傳遞誤差.首次使得流動場、溫度場、應(yīng)力場統(tǒng)一于差分模式下,從而使華鑄CAE軟件從流動場、溫度場到應(yīng)力場全部采用FMD,除幾何建模外不依賴于任何其它商品化軟件,自成體系,進(jìn)一步促進(jìn)了該軟件的商品化,更適合中國鑄造廠家的實際情況,因此,該研究具有重要的理論意義,同時也具有良好的應(yīng)用前景.作者用典型的柵形應(yīng)力框試件和θ形應(yīng)力框試件對所開發(fā)的FDM/FDM熱應(yīng)力數(shù)值模擬