鑄造過程的計(jì)算機(jī)模擬

第1章 緒論
1.1 凝固的重要性
1.2 數(shù)值計(jì)算方法與計(jì)算格式
1.3 材料凝固數(shù)值模擬系統(tǒng)
1.4 材料凝固模擬研究的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
1.4.1 計(jì)算機(jī)凝固模擬技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.2 鑄件凝固過程模擬發(fā)展趨勢(shì)
1.4.3 鑄造充型凝固過程數(shù)值模擬研究進(jìn)展
1.4.4 溫度場(chǎng)數(shù)值模擬及收縮缺陷預(yù)測(cè)
1.4.5 微觀組織模擬
1.5 凝固模擬計(jì)算機(jī)應(yīng)用的現(xiàn)狀
1.5.1計(jì)算機(jī)凝固模擬應(yīng)用的現(xiàn)狀
1.5.2 計(jì)算機(jī)凝固模擬取得的成就
1.5.3 凝固模擬軟件未能快速普及的原因
1.6 凝固模擬的進(jìn)一步研究和發(fā)展
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第2章 凝固模擬前后處理技術(shù)
2.1 網(wǎng)格剖分
2.1.1 基于STL的網(wǎng)格剖分原理
2.1.2 射線穿透法與切片法的比較
2.1.3 均勻網(wǎng)格剖分程序開發(fā)
2.1.4 有限差分非均勻網(wǎng)格剖分
2.1.5 非均勻網(wǎng)格剖分的其他方法
2.1.6 非均勻網(wǎng)格剖分與均勻網(wǎng)格剖分的比較
2.1.7 特殊情況的處理
2.2 網(wǎng)格和計(jì)算結(jié)果文件顯示
2.2.1 OpenGL概述
2.2.2 STL模型的變換與顯示
2.2.3 STL對(duì)接
2.2.4 凝固進(jìn)程動(dòng)態(tài)顯示
2.2.5 后處理顯示問題
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第3章 鑄造工藝CAE的計(jì)算機(jī)模擬
3.1 鑄件充型過程模擬
3.1.1 充型過程數(shù)值模擬的數(shù)學(xué)模型
3.1.2 紊流模型
3.1.3 金屬液充型過程數(shù)值模擬方法
3.2 SOLA—VOF法模擬充型過程
3.2.1 數(shù)學(xué)模型
3.2.2 計(jì)算模型的離散化
3.2.3 速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)的計(jì)算
3.2.4 其他問題的處理
3.3流場(chǎng)模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.3.1模擬軟件驗(yàn)證
3.3.2標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的模擬(水力模擬實(shí)驗(yàn))
3.4 充型過程流場(chǎng)算法的改進(jìn)
3.4.1 針對(duì)界面模糊現(xiàn)象的改進(jìn)
3.4.2 流體碰壁時(shí)體積函數(shù)的分配
3.4.3 提高計(jì)算效率的方法
3.4.4 模擬實(shí)際鑄件的充型過程
3.5 鑄件凝固過程中的缺陷預(yù)測(cè)
3.5.1 鑄件凝固傳熱數(shù)值模型
3.5.2 潛熱處理
3.5.3 重力鑄造下縮孔縮松的預(yù)測(cè)
3.5.4 低壓鑄造下縮孔縮松的預(yù)測(cè)
3.5.5 上曲軸箱體鑄件溫度場(chǎng)計(jì)算及縮孔縮松模擬
3.6 鑄件凝固過程數(shù)值模擬實(shí)例
3.6.1 支座鑄件溫度場(chǎng)計(jì)算及縮孔縮松模擬
3.6.2 端蓋的模擬計(jì)算分析
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第4章 鑄造工藝CAD
4.1 鑄造工藝CAD的內(nèi)涵
4.2 冒口CAD系統(tǒng)
4.2.1 冒口的設(shè)計(jì)原則
4.2.2 設(shè)計(jì)冒口的幾種常用方法
4.2.3 冒口設(shè)計(jì)分析
4.2.4 冒口CAD系統(tǒng)的開發(fā)
4.3 澆注系統(tǒng)CAD系統(tǒng).
4.3.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則
4.3.2 澆注系統(tǒng)各類型及其特點(diǎn)
4.3.3 阻流截面的計(jì)算
4.3.4 確定澆注系統(tǒng)各組元尺寸
4.3.5 鑄鋁澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.4 鑄造工藝CAD設(shè)計(jì)實(shí)例
4.4.1 冒口設(shè)計(jì)
4.4.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.4.3 設(shè)計(jì)驗(yàn)證
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第5章 凝固過程微觀組織模擬
5.1 微觀組織形成的理論基礎(chǔ)
5.1.1 形核
5.1.2 生長(zhǎng)
5.2 微觀組織的數(shù)值模擬方法
5.2.1 決定論方法
5.2.2 隨機(jī)論方法
5.2.3 相場(chǎng)法
5.3 相場(chǎng)模型
5.3.1 自由能函數(shù)法
5.3.2 熵函數(shù)法
5.3.3 單相二元合金相場(chǎng)模型
5.3.4 相場(chǎng)模型參數(shù)的取值
5.3.5 相場(chǎng)模型的初始條件和邊界條件
5.4 相場(chǎng)模型中的各向異性
5.4.1 界面各向異性對(duì)平衡形狀的影響
5.4.2 引入各向異性的相場(chǎng)模型
5.4.3 相場(chǎng)方程中各向異性項(xiàng)的離散
5.4.4 各向異性對(duì)枝晶形貌的影響
5.5 相場(chǎng)模型中的噪聲
5.5.1 擾動(dòng)的概率分布
5.5.2 噪聲的引入方法
5.5.3 噪聲對(duì)枝晶形貌的影響
5.6 凝固過程中柱狀晶與等軸晶的轉(zhuǎn)變
5.6.1 形核模型
5.6.2 生長(zhǎng)模型
5.6.3 網(wǎng)格剖分和微觀單元溫度的確定
5.6.4 邊界條件和初始條件
5.6.5 程序的編制
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