泵体铸件凝固过程模拟
铸造凝固过程数值模拟
铸造凝固过程数值模拟-简介1.铸造凝固过程数值模拟1.1 概述在铸造生产中，铸件凝固过程是最重要的过程之一，大部分铸造缺陷产生于这一过程。
凝固过程的数值模拟对优化铸造工艺，预测和控制铸件质量和各种铸造缺陷以及提高生产效率都非常重要。
凝固过程数值模拟可以实现下述目的：1）预知凝固时间以便预测生产率。
2）预知开箱时间。
3）预测缩孔和缩松。
4）预知铸型的表面温度以及内部的温度分布，以便预测金属型表面熔接情况，方便金属型设计。
5）控制凝固条件。
6）为预测铸应力，微观及宏观偏析，铸件性能等提供必要的依据和分析计算的基础数据。
4铸件凝固过程数值模拟开始于60年代，丹麦FORSUND把有限差分法第一次用于铸件凝固过程的传热计算。
之后美国HENZEL和KEUERIAN应用瞬态传热通用程序对汽轮机内缸体铸件进行数值计算，得出了温度场，计算结果与实测结果相当接近。
这些尝试的成功，使研究者认识到用计算数值模拟技术研究铸件的凝固过程具有巨大的潜力和广阔的前景。
于是世界上许多国家都相继开展了铸件凝固过程数据模拟以及与之相关的研究工作。
1.2 数学模型的建立和程序设计液态金属浇入铸型，它在型腔内的冷却凝固过程是一个通过铸型向环境散热的过程。
在这个过程中，铸件和铸型内部温度分布要随时间变化。
从传热方式看，这一散热过程是按导热，对流及辐射三种方式综合进行的。
显然，对流和辐射的热流主要发生在边界上。
当液态金属充满型腔后，如果不考虑铸件凝固过程中液态金属中发生的对流现象，铸件凝固过程基本上看成是一个不稳定导热过程。
因此铸件凝固过程的数学模型正是根据不稳定导热偏微分方程建立的。
但还必须考虑铸件凝固过程中的潜热释放。
基于分析和计算模型开发相应的程序，即可实现铸造凝固过程温度场的计算。
温度场的数值模拟在热模拟中,温度场的数值模拟是最基本的，以三维温度场为主要内容的铸件凝固过程模拟技术已进入实用阶段,日本许多铸造厂采用此项技术。
英国的Solstar系统由三维造型,网格自动剖分,有限差分传热计算,缩孔缩松预测,热物性数据库及图形处理等模块组成。
凝固过程模拟仿真课程论文
凝固过程模拟仿真课程论文摘要：凝固过程模拟仿真是材料科学与工程领域中的重要研究手段。
本文详细阐述了凝固过程模拟仿真的基本原理、方法和应用，包括传热、传质和相变等方面。
通过对相关案例的分析，展示了模拟仿真在优化工艺参数、提高产品质量方面的显著作用，并探讨了当前存在的挑战和未来的发展趋势。
一、引言凝固是材料从液态转变为固态的过程，在众多工业领域如铸造、焊接、冶金等中具有关键地位。
准确理解和控制凝固过程对于获得性能优良的材料至关重要。
凝固过程模拟仿真作为一种有效的研究工具，能够帮助研究人员深入了解凝固过程中的物理现象和规律，从而优化工艺设计，提高生产效率和产品质量。
二、凝固过程模拟仿真的基本原理（一）传热分析在凝固过程中，热量的传递是一个关键因素。
热量通过传导、对流和辐射等方式在液态金属、模具和周围环境之间传递。
模拟仿真中，通常采用有限差分法、有限元法等数值方法来求解传热方程，以预测温度场的分布。
（二）传质分析除了传热，传质在凝固过程中也起着重要作用。
溶质元素在液态金属中的扩散和偏析会影响最终的凝固组织和性能。
通过建立传质模型，可以预测溶质的分布情况。
（三）相变分析凝固过程本质上是一个相变过程，从液态到固态的转变涉及晶体的形核和生长。
模拟仿真中，采用经典的形核和生长理论，结合热力学和动力学参数，来描述相变的过程。
三、凝固过程模拟仿真的方法（一）宏观模拟宏观模拟主要关注凝固过程中的宏观现象，如温度场、流场和应力场等。
这种方法通常基于连续介质力学理论，通过求解偏微分方程来实现。
（二）微观模拟微观模拟则侧重于原子尺度或晶粒尺度上的现象，如晶体的形核、生长和晶界的形成等。
常用的微观模拟方法包括蒙特卡罗方法、分子动力学方法等。
（三）介观模拟介观模拟处于宏观和微观之间，主要研究晶粒的生长和演变。
相场法是一种常见的介观模拟方法，能够有效地模拟复杂的凝固微观结构。
四、凝固过程模拟仿真的应用（一）铸造工艺优化在铸造过程中，通过模拟仿真可以预测铸件的缩孔、缩松等缺陷，优化浇注系统和工艺参数，提高铸件的质量。
离心泵壳铸造凝固过程应力场模拟
第4期在铸造过程中，裂纹和变形是铸钢件尤其是大型铸钢件中普遍存在的铸造缺陷，给工业生产造成了巨大损失。
铸造凝固过程中产生的热应力是由于铸件在冷却过程中各部分冷却不均匀，在同一时刻各部分收缩量不同，受阻碍而产生的。
当最大应力超过铸件在该温度下的最大抗拉强度，而此时液态金属的补缩又不充足时，可能导致铸件产生变形或裂纹，局部残余应力的存在可能导致零件使用寿命变短。
因此，对铸件凝固过程中进行热应力数值模拟，可以有效研究和预测热裂，为实际生产提供科学指导[1，2]。
目前，应力场模拟以成熟的温度场数值模拟技术作为基础，对应力场分析时需要综合运用流体流动、热传递、材料高温力学性能分析等技术[3]。
ProCAST 软件对铸造过程中的热应力模拟主要分为固液两相区的应力分布模拟和凝固以后的数值模拟两部分，目前凝固过程中的应力数值模拟主要集中在凝固以后阶段[4]。
本文以一种308L 不锈钢离心泵泵壳铸件为例，利用ProCAST 有限元铸造模拟软件对其铸造过程进行数值模拟，研究了在应力场下浇注时间和浇注温度对铸件有效应力的影响，从而为确定最佳工艺方案，优化铸造工艺参数，确保铸件质量，缩短产品试制周期，降低生产成本提供科学依据。
1数值模拟前处理1.1力学模型和热学边界条件1.1.1力学模型目前热应力数值模拟主要采用热弹塑性模型，默认材料屈服前为弹性，屈服后为塑性，弹性模量与屈服应力是温度的函数，且当材料接近熔点时，弹性模量与屈服应力均变为零。
本文研究采用ProCAST 软件中提供的热弹塑性模型。
热应变增量包括温度变化产生的收缩以及弹性模量和线膨胀系数随温度变化而引起的增量，可以表示为：{d εt }={α}d T +（T-T 0）ə{α}əT +ə[D ]e-1əT{σ}（1）式中，T 0是初始温度；T 是瞬时温度；α是线膨胀系数。
收稿日期：2018-04-16；修订日期：2018-05-11基金项目：辽宁省科技创新重大专项项目（201410003）作者简介：杨继伟（1982-），男，工程师，主要从事高性能铸钢成型技术研究。
连铸过程中板坯凝固的数值模拟
连铸过程中板坯凝固的数值模拟
QS C PVT
(5-10) 由式(5-9)与式(5-10)等量置换可得
f S C P T / L
(5-11) 此法采用固相率的增加来代替前热的放出，如果 f S 1 ，则表明该领域 V 的 凝固结束。
热焓法
凝固过程金属的焓可定义为
H cdT (1 f s ) L
L ——潜热， J / kg ；
f s ——固相率；
T ——温度， C ；
——时间， s ；
连铸过程中板坯凝固的数值模拟
——导热系数， W /(m K ) ；
x, y ——二维坐标， m 。
对于实用多元和金，要确定固相率和温度的关系，通常可以先采用热分析法 求出凝固开始温度 TL （液相线温度）和结束温度 TS （固相线温度），假定如下： (1)假定为线性分布时
式中， L ——补偿对流换热的等效导热系数；
m ——经验常数，钢液导入区， m 4 ~ 8 ；
S ——静止钢液的导热系数。
热物性参数的数值处理方法
由于导热系数、比热和密度是随温度变化的，其处理方法一般有常数法、线 形函数法和插值法等，在不同的温度区间内用二次曲线拟合的方法得到温度导热系数、温度-比热之间关系的曲线，来确定导热系数、比热值。 对于板坯密度的取值，可在不同相区内取不同的值。 (1) 固相区： S 7.6 10 3 kg / m 3 ；
用动态边界条件计算法模拟典型铸件凝固进程①
第13卷 第3期1997年云 南 工 业 大 学 学 报Journal of Yunnan Polytechnic University Vol.13 No.31997①收稿日期: 1996-12-12;本文为云南工业大学校自立资助课题论文用动态边界条件计算法模拟典型铸件凝固进程①李 莉1 吕 宁2(1: 机械工程学院,云南工业大学,昆明,650051;2:计算中心,云南工业大学,昆明,650051)摘要 运用动态边界条件计算法对典型铸件凝固进程进行了数值模拟,其结果与实际情况吻合较好.节省了实测边界条件的大量工作,为模拟大型复杂铸件得到通用边界方程打下了基础.关键词:动态边界条件, 数值模拟, 凝固过程前 言 边界条件说明了物体边界上传热过程进行的特点.铸造系统中铸件/铸型边界条件的正确处理是铸件凝固过程数值模拟中关键而又困难的问题之一.传统的铸件凝固过程数值模拟需要把铸件和铸型系统在空间上离散成许多小的体积元,并且有50%以上的离散化单元是安排在铸型一侧上,浪费了大量的人力和计算机内程及机时.如果不计算铸型区域,就必须给定铸件区域的边界条件.曾出现过的界面温差函数法、无量纲界面温度法等都必须做大量的试验,才能获得模拟计算所需的边界条件.本文运用文献[1]提出的动态边界条件计算法对典型铸件凝固进程进行了数值模拟,其结果与实际吻合较好,为动态边界条件模型用于大型复杂铸件的凝固过程预测打下了基础,节省了为获得边界条件所进行的大量实验,在经济上和实用上有很大的优越性.1 铸件/铸型界面的动态边界条件计算 铸件的凝固冷却过程属于第三类边界条件下的不稳定传热过程.在某一瞬间,从物体表面流入周围介质的热流与物体表面层中的导热热流相等[4].第三类边界条件的数学表达式为: α(T w -T f )=-λ5T 5N|w (1)式中: α—放热系数,W /m 2・℃;T w —界面温度,℃;T f —环境温度,℃;λ—导热系数,W /m ・℃.在计算边界条件时,可以把铸件以外的铸型(含砂箱)视为一种特殊介质,其温度为T f .这样,铸件的凝固冷却过程就可以看做是铸件与温度为T f 的特殊介质进行热交换的过程,界面放热系数就代表了铸型对铸件在凝固冷却过程热交换的影响[3]. 由式(1)可得某一时刻α的求解公式: α=-λ5T 5N |w /(T w -T f )=-λT i -1-Ti X i -1-X i/(T i -T f )(2)式中:T i —铸件界面节点温度,℃; T i -1—铸件中铸件界面相邻节点温度,℃; X i —铸件界面节点的位移,m ; X i -1—铸件中铸件界面相邻节点的位移,m .将用式(2)求出的各个时刻的α值分别对时间τ拟合,便得出界面放热系数函数α(τ),即动态边界条件.式(2)是用来解决一维传热模型的动态边界条件,对于二维、三维问题必须进行修正,根据毕渥准则和付里叶准则,得出:α′=α・(δ/δ′)・(λ′/λ)Δτ′=Δτ・(ΔL ′/ΔL )2・(a/a ′)式中: δ—模数或折算厚度,m ; δ=V /A ; V —体积,m 3; A —表面积,m 2; Δτ—时间步长,s ; ΔL —节点间位移差,m ; a —导温系数,m 2/s.如果两系统的材质相同,即λ′/λ=1,a/a ′=1. 为计算界面放热系数α′简便起见,取Δτ=Δτ′,ΔL =ΔL ′,那么α′=α・δ/δ′(3)Δτ′=Δτ(ΔL ′/ΔL )T2(4)这样可以保证两个界面放热系数α′和α在每一时刻都有直接对应值,即可用α(t )求出二维或三维模拟中的动态边界条件α′(t ).2 典型铸件凝固进程数值模拟模型的建立211 几何模型及网格划分对所研究的“工”字型、“L ”型、“T ”型典型铸件,取ΔX =ΔY =10mm 进行网格划分,如图一所示“工”字型铸件的网格划分.图1 “工”字型铸件的网格划分图2 铸件/铸型边界212 数学模型及其离散化 采用二维直角坐标下的非稳定态热传导模型,即:5T 5τ=λC ρ(52T 5X 2+52T 5Y 2)式中: c —比热,J/Kg ・℃; ρ—密度,Kg/m 3.利用元体平衡法,采用显示差分进行离散化,且ΔX =ΔY (取正方形单元),则得:T p +1i ,j =F 0(T p i -1,j +T p i +1,j +T p i ,j -1+T p i ,j +1)+(1-4F 0)T p i ,j (5)式中: P —时间序号,τ=P Δτ,P =0,1,2,……. F 0=a ・Δτ/(ΔX )22云南工业大学学报第13卷 显式差分方程稳定性条件为:F 0=a ・Δτ/(ΔX )2≤1/4,即:Δτ≤(ΔX )2/(4a )213 边界条件铸件/铸型边界用动态边界条件计算. 计算机根据单元信息用此条件自动建立各种边界的差分方程. 如图二所示的边界方程为: (ΔX =ΔY )T p +1i ,j =F 0(T p i ,j -1+T p i ,j +1+2T p i -1,j )+(1-4F 0-2α′Δτρc ΔX )T p i ,j +2α′ρc ΔτΔX T f(6)214 初始条件假定瞬时充满铸型,只有在界面上有温度降,内部温度均匀分布,即τ=0时,铸件初始温度为640℃,铸型初始温度为25℃. 按文献[2]的方法算出铸件与铸型交界面的初始温度为619℃.215 热物性值及潜热处理铸件所用材质为ZL 105合金, 其λ=193W /m ・℃, c =1340J/kg ・℃,ρ=2680kg/m 3. 铸型用天然粘土砂湿型,其λ=01565W /m ・℃,C =950J/kg ・℃,ρ=1520kg/m 3.Z L105合金的T L =620℃,T S =573℃,L =385kJ/kg.凝固过程的结晶潜热按热焓法处理.3 程序研制及模拟结果讨论 根据上述模型,利用True Basic 语言[5]编制了“工”字型、“L ”型、“T ”型铸件凝固进程数值模拟软件,其主程序框图如图三所示.图3 典型铸件凝固数值模拟主程序框图采用动态边界条件计算法对“工”字型、“L ”型、“T ”型铸件凝固进程进行数值模拟,软件运行后,计算机屏幕上彩色显示的凝固动态推移过程符合铸造实际情况. 模拟计算出的“工”字型、“L ”型、“T ”型铸件的凝固时间分别为2213分、1712分、18分,实测这三种铸件的凝固时间分别为21分、16分、17分,其误差分别为518%、619%、516%. 所以模拟结果与实际情况吻合较好.4 结 论 1) 动态边界条件计算法作为抛开铸型,只对铸件体积元计算的一种简化方法是实际可行的. (下转第54页)3第3期李 莉,吕宁:用动态边界条件计算法模拟典型铸件凝固进程45云南工业大学学报第13卷efficiency and meets the accuracy requirement of the calculating result.K ey w ords: Sliding scale,Coefficient of sliding scale,Equation of sliding scale(上接第3页)2)动态边界条件计算法通过在典型试件上的应用,为模拟大型复杂铸件打下了基础.3)采用动态边界条件计算法模拟铸件凝固进程可节省计算机内存和机时以及实测边界条件的大量工作.参 考 文 献1 赵良毅.铸件凝固快速数值模拟法.铸造,1990(8):7～102 陈海清,李华基,曹阳.铸件凝固过程数值模拟.重庆:重庆大学出版社,1991,72～753 C.S.Wei,J.T.Berry.AFS Trans,1983,509～5134 许肇钧.传热学.北京:机械工业出版社,1980,159～1605 John G.K emeny and Thomas E.Kurtz.谢丽华等译.True Basic.北京:中国科学院软件研究所,1986 Numerical Simulation of Typical C astings Solidif ication Processes Using Dynamic Boundary Condition C alculation MethodLi Li1 Lu Ning2(1:School of Mechanic Engineering,YPU,Kunming,China,650051;2:Computer Centre,YPU,Kunming,China,650051)Abstract The numerical simulation had been done with the t ypical castings solidification pro2 cesses using dynamic boundary condition calculation method.The results was agreeable to the ac2 tual situation.A lot of work for measuring boundary condition was omited.G etting at the cur2 rent boundary equation lay down a foundation for numerical simulation of heavy and complex castings.K ey w ords: Dynamic boundary condition,Numerical simulation,Solidification processes。
操纵壳体压铸充型和凝固过程的数值模拟
模具预热温度/℃ 140 180 220
评判指标：充型时间和凝固时间 。分析可以看出，模 具预热温度对充型时间影响显著；模具温度越高，充 填时间越短；速度转换位移和压射速度影响基本相当； 并通过3种因素的极差R分析比较发现，在试验取值范 围内，工艺参数对压铸件凝固时间影响最大的是压射 速度，其次是速度转换位移，模具预热温度影响最小。 凝固时间随速度转换位移与模具预热温度而增大，随 着压射速度的增大，凝固时间由大减小 。并对充型时 间和凝固时间衡量采用综合评分法，得出影响因素主 次为B、A、C，最优组合为B1A1C2。
meshmodelsteeringshelladc12铝合金化学成分tablechemicalcompositionadc12aluminumalloysi96120fe10cu2235mn05mg03ni05zn10sn02ti03pb015单个01合计02al余量其他杂质材料的热物性参数tablethermophysicalparametersmaterials材料adc12h13密度gcm3277367液相线温度580491固相线温度515比热容kjkg1096046潜热kjkg1热导率wm192280723初始条件及边界条件的处理231初始条件在铸造过程中由于金属液充填型腔的过程是非定常流动因此需要给出初始条件才能完成金属液的流动速度场和压力场的求解过程
（ Shaanxi Fast Auto Drive Engineering Research Institute , Baoji 722409，Shaanxi, China ）
Abstract： Based on the orthogonal experiment, the technology parameters of aluminum alloy steering shell were simulated and analyzed by using of with the MAGMA casting simulation software. The optimal process parameters were chosen, namely, the injection speed is 3.0 m/s, the speed conversion displacement is 500 mm, the mold temperature is 180 ℃. The process parameters of simulation were rationality through production test. The reliability of numerical simulation was proved. Key words：die casting；orthogonal testing；numerical simulation；filling and solidification
基于fluent的重力铸造充型凝固过程数值模拟研究
体和气体两相,自由表面移动前沿较为分明.
(
２)熔体到 达 横 浇 道 后 继 续 向 两 侧 充 填,直 浇 道
液体体积分数增大,但仍小于 １,两侧试 棒 底 端 液 体 体
积分数为 １,没有产生浇不足现象;此时 熔 体 由 内 浇 口
进入试棒进行反重力充填,液面较为平缓,无熔体飞溅
计算方法可以建立熔体在型腔内形态发展的可视化模
型,大大提高了铸造业的发展速度,具有重大学术价值
和工程意义 [２].
铸造过程可以分 为 充 型 和 凝 固 两 个 衔 接 部 分,中
间伴随着流 场、温 度 场 和 物 性 的 变 化 [３].在 模 拟 铸 造
工艺研究方面,很多 人 采 用 专 业 铸 造 软 件 将 充 型 和 凝
固过程分开计算,计算结果的精确性和可靠性较低,学
术价值不高.Pr
oc
a
s
t等 商 业 铸 造 模 拟 软 件 能 够 对 大
多数铸造工艺进行模 拟,在 温 度 场 和 缩 孔 缺 陷 预 测 方
面的应用较为成熟,但 在 计 算 流 场 和 耦 合 场 计 算 上 落
后于 F
l
uen
t.Fl
uen
t提供 了 多 个 专 业 模 块,能 够 解 析
２０２０ 年第 ２ 期 邱常明,等:基于 F
l
uen
t的重力铸造充型凝固过程数值模拟研究
用于黏性流体.其数学形式为:
Əρ ▽( )
(
＋ ρu ＝０ ．
１)
Ə
t
其中:
kg/m３ ;
u 为流 体 的 速 度,
m/s;
t
离心泵壳铸造凝固过程应力场模拟
离心泵壳铸造凝固过程应力场模拟
杨继伟;刘宝惜;范世超;周文龙;郝海
【期刊名称】《中国铸造装备与技术》
【年(卷),期】2018(053)004
【摘要】针对大型不锈钢泵壳砂型铸造工艺开展研究,应用ProCAST软件进行模拟,比较了不同浇注时间(100s、120s、140s)和不同浇注温度(1530℃、1580℃、1630℃)下的应力场分布,对比充型时间和浇注温度对铸件有效应力的影响,并对可能产生热裂的部位进行预测,避免铸件产生裂纹,从而获得符合要求的泵壳铸件,数值模拟技术的合理应用有效减少了时间和成本.
【总页数】5页(P25-29)
【作者】杨继伟;刘宝惜;范世超;周文龙;郝海
【作者单位】大连华锐重工铸钢有限公司,辽宁大连116035;大连华锐重工铸钢有限公司,辽宁大连116035;大连理工大学,辽宁大连116024;大连理工大学,辽宁大连116024;大连理工大学,辽宁大连116024
【正文语种】中文
【中图分类】TG244
【相关文献】
1.基于ProCAST软件的铝合金刹车盘零件离心铸造凝固过程温度场模拟 [J], 王雪峰;王开;刘昌明
2.有限元法铸造凝固过程温度场模拟及缺陷预测 [J], 杨曼云;迟毅林
3.离心铸造充型及凝固过程数值模拟 [J], 吴士平;张军;徐琴;郭景杰;傅恒志
4.大型轧钢机机架凝固过程温度场应力场模拟分析 [J], 刘小刚;康进武;黄天佑;边敦亭;张良红
5.凝固过程应力场模拟技术在大型铸钢件中的应用 [J], 刘小刚;康进武;黄天佑;柳百成
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铸件凝固过程数值模拟的新进展
在处理奥氏体生长过程时
,Fras[ 4 ]等人采用了不
同于
Goettsch和
Dantzig的作法
,Fras等人认为奥氏
体枝晶的生长贯穿整个凝固过程
,并分别采用
:
xE = 1 -exp (-xe) (5)
xD = 1 -exp (-xd)= 1 -exp (-fix) (6)
μeΔTe
将共晶团内片层间距与晶粒半径相联系的模拟研究。
式
(9)中
,ε是共晶团的片层系数
;ΔTe是共晶生长的
—35 —
. 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
以模拟铸件凝固过程中温度场变化规律为基础
内容的数值模拟
,如今已被许多学者称之为铸件凝固
过程的宏观模拟
(Macro2Modelling) [1～4]。铸件凝固
过程的宏观模拟经
30多年的不断发展
,目前已是成
熟技术
,它可以预测与铸件温度场直接相关的铸件的
宏观缺陷
,如
,有学者
[7、8 ]提出
:球墨铸铁凝固
的传统理论可能是不正确的。
在铸件凝固过程微观模拟的早期研究中
,研究者
们皆采用了完全形成共晶组织的合金或完全形成枝
晶组织的合金
,并且都是针对形状简单的小试样
(Biot数
< 0. 1)进行模拟研究的。显然
,这与实际铸
件的情况有很大差异
Rappaz对定向凝固的灰
凝固过程数值模拟铸造CAE软件在船用铸钢件上的应用
型与凝固过程数值模拟铸造CAE软件在船用铸钢件上的应用1 前言铸件的生产过程有许多不可知因素，特别是充型与凝固过程，这些因素使得缺陷的形成原因和部位无法确定，因此也就只能凭经验采取预防措施。
随着科学技术的发展，计算机技木在铸件生产上的应用，使许多不可知因素可以用计算机进行温度场的数值模似而变为可知。
然而如果仅应用能量守恒方程进行铸件凝固过程的数值模拟，而忽略充型过程中的传热，必然会对凝固过程的温度场计算造成误差。
因此铸件温度场的数值模拟，只有在前期充型过程温度场与流动场的耦合模拟基础上进行才更有意义。
我厂是生产船用大马力低速柴油机的专业厂家，对铸件的生产要求很高，面且铸件大部分是单件小批量的中大件，为提高铸件质量减少试制费用，提高铸件出品率，1997年9月就开始用华中理工大学研制的“流动场与温度场耦合模拟及凝固模拟”软件代替原来使用的“纯温度场模拟”软件。
2 软件简介软件在Windows操作坏境下工作，硬件需要586以上的CPU；硬盘＞1G；内存＞16M。
软件包括3个部分：前置处理软件系统（实体造型和网格剖分）；铸钢铸造CAE系统和结果显示系统。
2.1 前置处理软件系统这个系统包括了实体造型和网格剖分，实体造型借用了AutoCAD R12.0 For Windows的实体造型系统AME （ Advanced Modeling Extension ）铸件三维造型完成以后，接下来就是要进行网格单元剖分，生成计算分析所需要的有限差分网格。
利用AutoCAD Rl2.0 for Windows集成开发环境ADS （AutoCAD Develop ment System）提供的1套完整的二次开发函数，研制出的铸件有限差分网格自动剖分模块以应用程序形式，外挂于AutoCAD Rl2．0 fOr Windows之上，使三维造型与网格剖分融为一体，具有人机界面友好、剖分速度快等优点。
2.2 铸钢铸造CAE系统本系统利用网格剖分后生成的文件，经输入基本参数（如初始温度、化学成份、各材料的热物性值、边界条件、“动态松弛因子”、收敛判据等）形成初始文件，然后进行计算，并自动存贮计算文件。
铸件充型凝固过程数值模拟实验报告
哈尔滨工业大学《材料加工过程数值模拟基础》实验课程铸件充型凝固过程数值模拟实验报告姓名：学号：班级：材料科学与工程学院铸件充型凝固过程数值模拟实验报告实验一：铸件凝固过程数值模拟一、实验目的1．学习有限差分法温度场模拟的数学模型和基本思路；2．掌握用AnyCasting 铸造模拟软件进行温度场模拟的方法。
二、实验原理1．有限差分法温度场模拟的基本思路：设计铸造工艺方案→根据定解条件求解能量方程→揭示凝固行为细节→预测凝固缺陷→改进工艺方案，返回第二步循环。
2．有限差分法温度场模拟的数学模型：222222T T T T L C t x y z t三、铸件凝固模拟过程及参数设置1．凝固模拟过程铸件、浇冒口等三维实体造型（输出STL 文件）→网格剖分、纯凝固过程参数设置等前处理→凝固温度场和收缩缺陷计算模拟数据→后处理得到动态的液相凝固、铸件色温图和缩孔缺陷等文件。
2．参数设置铸件材质：AC1B铸型材质：SM20C初始条件：上下模500℃，侧模400℃，升液管700℃。
边界条件：所有界面与空气间的界面传热系数都为10W/(m 2∙K)，熔融金属液与模具之间的界面传热系数为4000 W/(m 2∙K)，各部分模具间和模具与升液管间界面传热系数都为5000 W/(m 2∙K)。
四、模拟结果图1 冷却时间由于模拟中设置了水冷和空冷条件，所以铸件冷却速度较快。
由图1可知凝固首先发生在铸件表面，铸件的轮辋区厚度较薄，冷却速度比轮辐处冷却快。
内浇口先于轮辐凝固，在内浇口凝固后升液管内铝合金熔液无法对轮毂进行补缩，则在轮毂中最后凝固处容易产生缩松缩孔。
图2 冷却率由冷却率分布情况可知凝固过程中各部分冷却速率不同，可以判断出凝固时内应力较大的区域，在应力较大区域铸件容易产生裂纹缺陷。
由模拟结果中铸件的温度场情况，合理设置工艺参数减少缩松缩孔及裂纹的产生，合理布置冷却水管的分布位置。
实验二：铸件充型过程数值模拟一、实验目的1．学习有限差分法流动场模拟的数学模型和基本思路；2．掌握用AnyCasting 铸造模拟软件进行流动场模拟的方法。
半固态铝合金压铸充型凝固过程数值模拟研究
··目前，铝合金采用传统压铸容易产生缩孔、夹杂等缺陷，且成形温度高，充型不平稳，大大降低了产品质量与模具寿命。
随着半固态成形技术和理论的不断成熟与发展，为铝合金压铸成形提供了新的途径。
与液态金属相比，半固态金属的温度处于固液相之间，在充型过程中，呈层流状态，减轻了金属的氧化、裹气和凝固收缩，提高了铸件的致密性和力学性能。
半固态金属充型过程的描述及充型工艺条件比较复杂，采用数值模拟技术可以对充型凝固过程进行动态显示，还可以预测铸件的缩孔缩松等缺陷的位置及严重程度，这对提高铸件质量、缩短生产周期、降低生产成本、指导工程技术人员采取合理措施优化工艺设计具有重要的意义[1-2]。
基于牛顿流体流变成形过程的数值模拟已经非常成熟[3-5]，但对于铝合金流变压铸成形的数值模拟研究工作报道较少[6-7]。
因此，本文针对某厂转向泵支架，采用商用铸造模拟软件，对传统压铸条件下和半固态流变压铸条件下铝合金的充型过程和铸件内部凝固分数进行了模拟和对比分析，并对可能出现的铸造缺陷进行预测，为铝合金流变压铸成形工艺提供了参考依据。
1基本假设与模拟计算基本方程1.1基本假设根据半固态铝合金的流变特性，半固态触变成形过程数值模拟的一般假设为[8]：（1）半固态流体为连续且不可压缩的金属流体，其流动特性由表观粘度来表征；（2）半固态浆料为均匀单相介质；（3）半固态坯料为等温介质，其成形过程中的传热可以被忽略；（4）半固态浆料在充填过程中的流动为单相等温层流流动。
------------------计算机应用胡志1，明北方1，闫洪1，周国华1，2（1.南昌大学先进成形研究所，江西南昌330031；2.宜春学院物理科学与工程技术学院，江西宜春336000）摘要：采用有限元数值分析软件对铝合金转向泵支架的牛顿流体和半固态流体压铸成形过程以及凝固分数变化过程进行数值模拟与分析，基于模拟结果和新山判据，对可能出现的铸造缺陷进行预测。
HT200飞轮铸件凝固过程模拟及工艺优化
此时节点界面之间没有热阻， 可按串联复合导热
系数处理边界条件。即
λＡ→Ｂ＝２ λＡ λＢ／（ λＡ＋ λＢ）
（４）
如果界面上存在热阻， 热阻为 Ｒ＝１／ｈ， ｈ 是界
面传热系数。则等值的串联复合导热系数 λＡ→Ｂ可 按下式求得：
λＡ→Ｂ＝
１ λＡ ＋λＢ
＋Ｒ
（５）
２λＡ ＋λＢ Ｌ
其中， Ｌ 为节点中心距。
假定某个领域（体积 Ｖ）中固相率增加Δｆｓ， 其释
放出的潜热（被夺走的热量）Ｑｓ可以用下式表示：
Ｑｓ＝ρＶΔｆｓＬ
（９）
温度回升法中， 进行温度计算时先不考虑潜
热的释放， 求出微小时间 Δτ内的温度降低量 ΔＴ＝
ＴＬ－ Ｔ０， Ｔ０为计算初始温度。如果 ΔＴ＞０ ， 就产生凝 固。由于释放潜热， 使温度回升到 ＴＬ（假定没有过 冷）， 因此下式成立：
图 ２ 原始方案的液相分数 Ｆｉｇ．２ Ｌｉｑｕｉｄ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｓｃｈｅｍｅ
３ 改进后的工艺模拟
从原工艺方案可以看出， 补缩通道在凝固过 程的最初阶段就已经凝固， 浇道和冒口起不到补 缩的作用， 说明补缩通道过小或者冒口尺寸过小。 冒口已经先于铸件凝固， 说明冒口尺寸过小， 无法 对铸件进行有效地补缩。
!ｆｓ ， 因潜热放出的发热量为 ρＬ #ｆｓ ， 此 时的传热
"τ
$τ
方程如下所示：
ρｃｐ
%Ｔ ＝ &τ
’ (ｘ
（λ)Ｔ *ｘ
）＋ + ,ｙ
（λ-Ｔ .ｙ
）＋ / 0ｚ
（λ1Ｔ 2ｚ
）＋ρＬ 3ｆｓ 4τ
（６）
对于实用的多元合金， 要确定固相率和温度
河北工业大学科技成果——铸件凝固过程模拟与工艺优化
河北工业大学科技成果——铸件凝固过程模拟与工艺优化项目简介铸件的成形过程是在铸型中完成的，因此它的可控性很差。
随着计算机技术的发展，铸件凝固过程计算机模拟仿真技术随之诞生。
本项目利用计算机对铸件的整个生产工艺流程（工艺设计、配料、熔炼、造型、浇铸、炉前分析等）全过程进行计算机辅助设计和工艺分析，对整个生产系统进行时时监控，对工艺参数进行闭环调整，及时发现生产过程中可能出现的漏洞并采取相应措施予以改进，以生产出高品质的铸件。
本项目是铸造行业的前沿技术，研究利用计算机模拟仿真技术控制铸造工艺过程，铸造出精密铸件。
市场前景在我国大多数企业的铸件产品出品率、成品率及质量都不高，铸件缺陷较多，严重的降低了企业的有效生产效率，从而阻碍了企业发展的脚步。
我们通过对现有铸件的工艺方案的分析，应用先进软件进行三维造型，设计合理的浇注工艺，对凝固过程模拟与优化，从而消除缩孔、缩松与冷隔等缺陷。
该技术适用于所有的铸造企业，能够显著提高逐渐的成品率，为企业创造更多利润，提高企业的竞争力。
规模与投资服务器与高配置计算机，资金需求不超过20万元。
生产设备利用企业现有的铸造设备，以及高配置的计算机以和相关的模拟软件。
效益分析年产10000吨，废品率降低按10%计算，可节约成本200万元。
合作方式合作开发。
铸件凝固过程数值模拟
铸件凝固过程数值模拟1．铸件凝固过程数值模拟作为铸造工艺过程计算机数值模拟的基础，温度场模拟技术的发展历程最长，技术也最成熟。
温度场模拟是建立在不稳定导热偏微分方程的基础上进行的。
考虑了传热过程的热传导、对流、辐射、结晶潜热等热行为。
所采用的计算方法主要有：有限差分法、有限元法、边界元法等；所采用的边界条件处理方法有N方程法、温度函数法、点热流法、综合热阻法和动态边界条件法；潜热处理方法有：温度回升法、热函法和固相率法。
自丹麦Forsound于1962年第一次采用电子计算机模拟铸件凝固过程以来，为铸造工作者科学地掌握与分析铸造工艺过程提出了新的方法与思路，在全世界范围内产生了积极的影响，许多国家的专家与学者陆续开展此项研究工作。
在铸造工艺过程中，铸件凝固过程温度场的数值模拟计算相对简单，因此，各国的专家与学者们均以铸件凝固过程的温度场数值模拟为研究起点。
继丹麦人之后，美国在60年代中期开始进行大型铸钢件温度场的计算机数值模拟计算研究，且模拟计算的结果与实测温度场吻合良好；进入70年代后，更多的国家加入了铸件凝固过程数值模拟的研究行列中，相继开展了有关研究与应用，理论研究与实际应用各具特色。
其中有代表性的研究人员有美国芝加哥大学的R.D.Pehlke教授、佐治亚工学院的J.Berry教授、日本日立研究所的新山英辅教授、大阪大学的大中逸雄教授、德国亚探工业大学的P.Sham教授和丹麦科技大学的P.N.Hansen教授等。
我国的铸件凝固过程温度场数值模拟研究始于70年代末期，沈阳铸造研究所的张毅高级工程师与大连工学院的金俊泽教授在我国率先开展了铸造工艺过程的计算机数值模拟研究工作，虽然起步较晚，但研究工作注重与生产实践密切结合，取得了较好的应用效果，形成了我国在这一研究领域的研究特色。
1988年5月，在美国佛罗里达州召开的第四届铸造和焊接计算机数值模拟会议上，共有来自10个研究单位的从事铸造凝固过程计算机数值模拟技术研究的专家和学者参加了会议组织的模拟斧锤型铸件凝固过程的现场比赛。
铸造过程数值模拟综合实验说明书
铸造过程数值模拟综合实验前言一、铸造过程数值模拟的来源、内容和意义为了生产出合格的铸件，就要对影响其形成的因素进行有效的控制。
铸件的形成主要经历了充型和凝固两个阶段，宏观上主要涉及到液态金属充型流动、金属凝固和冷却收缩、高温金属冷却和收缩3种物理现象。
在充型过程中，流场、温度场和浓度场同时变化，凝固时伴随着温度场的变化的同时存在着枝晶间对流和收缩现象；收缩则导致应力场的变化。
与流动相关的主要缺陷有：浇不足、冷隔、气孔、夹渣；充型中形成的温度场分布直接关系到后续的凝固冷却过程；充型中形成的浓度场分布与后续的冷却凝固形成的偏析和组织不均匀有关。
凝固过程的温度场变化及收缩是导致缩孔缩松的主要原因，枝晶间对流和枝晶收缩是微观缩松的直接原因，热裂冷裂的形成归因于应力场的变化。
可见，客观地反映不同阶段的场的变化，并加以有效的控制，是获得合格铸件的充要条件。
传统的铸件生产因其不同于冷加工的特殊性，只能对铸件的形成过程进行粗糙的基于经验和一般理论基础上的控制，形成的控制系统——铸造工艺的局限性表现在：1）只是定性分析；2）要反复试制才能确定工艺。
铸造过程数值模拟的目的就是要对铸件形成过程各个阶段的场的变化进行数值解析以获得合理的铸件形成的控制参数，其内容主要包括温度场、流场、浓度场、应力场等的计算模拟。
二、铸造过程数值模拟原理铸造过程数值模拟技术的实质是对铸件成型系统（包括铸件—型芯—铸型等）进行几何上的有限离散，在物理模型的支持下，通过数值计算来分析铸造过程有关物理场的变化特点，并结合铸造缺陷的形成判据来预测铸件质量。
数值解法的一般步骤是：1）汇集给定问题的单值性条件，即研究对象的几何条件、物理条件、初始条件和边界条件等。
2）将物理过程所涉及的区域在空间上和时间上进行离散化处理。
3）建立内部节点（或单元）和边界节点（或单元）的数值方程。
4）选用适当的计算方法求解线性代数方程组。
5）编程计算。
其中，核心部分是数值方程的建立。
凝固过程数值模拟技术的工艺流程
凝固过程数值模拟技术的工艺流程
一、凝固过程数值模拟技术准备阶段
1.确定模拟对象
（1）确定需要模拟的凝固过程
（2）确认模拟材料和条件
2.收集数据
（1）收集材料热物性数据
（2）获取凝固过程参数
二、建立凝固过程数值模型
1.选择模拟软件
（1）选择适合的数值模拟软件
（2）确保软件支持凝固过程模拟
2.建立数值模型
（1）设定凝固过程边界条件
（2）确定数值计算方法
三、模拟凝固过程
1.运行数值模拟
（1）输入数据并运行模拟程序
（2）监控模拟过程
2.分析模拟结果
（1）分析凝固过程中的温度变化
（2）观察凝固结构形成
四、优化模拟结果
1.调整模型参数
（1）根据模拟结果优化参数
（2）重新运行模拟
2.比对实际数据
（1）与实际凝固过程数据比对
（2）调整模拟模型
五、结果验证与报告
1.验证模拟结果
（1）与实验结果进行对比验证
（2）确认模拟结果准确性
2.撰写模拟报告
（1）汇总模拟过程和结果
（2）提出建议和改进建议
以上是凝固过程数值模拟技术的工艺流程的详细。
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第一章绪论
1．1选题的背景及意义
铸造行业是一个古老而又非常重要的传统行业，具有数千年的历史。
无论过去还是现在，无论发达国家还是发展中国家，铸造行业对国民经济的发展都起着十分重要的作用。
据有关资料统计，铸件(按重量计)在机床、内燃机、重型机器中占70％～90％，农业机械中占40％--70％。
此外，在冶金工业、能源工业的水电站、火电站与核电站、航空、航天等产业部门都发挥着重要作用。
铸造技术随着科学技术和生产机械化的发展而获得了巨大发展，但我国铸造行业的技术水平与国外相比有较大差距，它严重制约着我国国民经济的发展。
我国铸件年产量已超过1000万吨。
居世界第二，但其中高性能、优质铸件的比例只占20．7％，丽美国已占40．7％(1998年统计)；精密铸件比例只占2％，而美国已占13％(1994年统计)。
又如，服务予航空、航天工业的精密熔模铸造业，全世界销售额为52.3亿美元，其中美国为24.8亿奖元，占47.4％，而中国仅1．8亿美元，只占3.4％。
另外，我国铸件重量平均比国外重10％、20％，劳动生产率低5～8倍，而能耗高2倍。
再以汽车发动机缸体铸件为例：我国生产的发动机缸体铸件平均壁厚为5.5～6.0mm，而国外只有3.5-4.5mm。
我国的轿车生产已有多年历史，但目前发动机铸铁缸体质量仍然是关键技术问题。
铸件充型凝固过程计算机模拟仿真是铸造学科发展的前沿领域，是改造传统铸造产业的重要途径。
经历了数十年的努力，铸件充型凝固过程计算机模拟仿真发展已进入工程实用化阶段。
铸造生产正在由凭经验走向科学理论指导。
铸件充型凝固过程的数值模拟，可以帮助工作人员在实际铸造前对铸件可能出现的某些缺陷及其大小、部位和发生的时间予以有效的预测，在浇注前采取对策以确保铸件的质量。
缩短试制岗期，降低生产成本。
计算机技术的突飞猛进使得这一梦想成为现实。
1．2用计算机技术改造传统铸造行业
1．2．1 铸造过程计算数值模拟的国内外研究概况
随着计算机技术的迅猛发展，计算机在铸造中的应用越来越广泛。
60年代初，杰·麦德弗洛桑德把戴森摩尔等人在工程应用中提出的有限差分近似法第一次用于铸造凝固过程的传热计算，开始了铸件凝固的过程模拟。
此后，美国密西根大学的曼.万等人以及日本的大中逸雄等相继开始了凝固过程模拟，并取得了显著的进步。
在第50届国际铸造年会举办的“凝固过程计算机模拟”专题讨论会上，深入讨论了铸件凝国过程数值模拟在研究微观组织结构和铸件性能等方面的应用，总结了凝固过程模拟所依据的。
系列关系式，并设想利用这些关系式将几何
模数、凝固参数、合金性能及微观组织参数等有机地联系起来，并提出了铸造工艺CAD的概念。
我国从1978年开始开展铸件凝固数值模拟研究，三十四年来的研究已形成了我国凝固模拟技术研究的特色。
铸件凝固数值模拟技术发展至今可分为3个阶段：a)基础研究阶段，着重于计算模拟；b)预测研究阶段，对拟定好的工艺方案进行检查，以预测质量，并通过模拟浇注系统修改方案；c)优化工艺设计，包括计算模拟、几何模拟及数据库，并使之有机结合起来。
有时把这3个阶段综合称为铸造工艺CAD，有时又特指为第三阶段。
目前就国外而言，铸造工艺CAD正处在第三阶段。
因此，在实际研究中铸造工艺CAD应包括4个部分，即：凝固过程数值模拟(热场模拟)、充型过程数值模拟(流场模拟)、热应力及残余热应力数值模拟(力场模拟)和微观模拟(组织模拟)。
1．2．2铸件冲型过程数值模拟
铸造生产的实质就是直接将液态金属浇入铸型并在铸型中凝固和冷却，进而得到铸件。
液态金属的充型过程是铸件形成的第一个阶段。
许多铸造缺陷如卷气、夹渣、浇不足、冷隔及砂眼等都是在充型不利的情况下产生的。
因此对充型过程进行数值模拟非常必要。
目前研究多数以SOLA-VOF法为基础，引入体积函数(V olume of Function)处理自由表面。
并在传热计算和流量修正等方断进行研究改进。
研究在对层流模型进行大量的实验验证之后，用K-e双方程模型模拟铸件充型过程的紊流现象。
目前，虽然已研究了许多算法，如并行算法、三维有限单元法、三维有限差分法、数值算法与解析方法混合的算法等，但是到现在仍然没有找到最好的算法，各种算法各有优劣，应用的侧重点各不相同。
在提高计算速度方面，祝昭德等人曾提出了一种基于DFDM的算法，对于规模为一百万单元(铸件单元300000)的系统可减少存储量80MB。
常用的网格是矩形单元(2D)或正交的平行六面体单元(3D)。
不过日本的本娜卡等人提出了一种新的网格划分方法，即无结构非正交网格。
这种技术是通向较高精度充型模拟的可能途径之一。
目前砂型铸造的充型模拟研究在铸造过程计算机模拟中占主要地位，然而消失模铸造、金属型铸造等充型模拟的研究工作也已经开始。
当前关于充型的一个发展趋势是辅助设计浇注系统，因为模拟的最终目的就是为了辅助设计。
麦克大卫和丹特兹格在这方面进行了尝试，并取得了一定的成果。
1．2．3缩松缩孔预测的数值模拟
金属凝固是一个非常复杂的物理化学过程，是由包括热量传输、动量传输、质量传输及相变等一系列过程耦合而来的。
铸件凝固过程数值模拟是铸造CAD ／CAE的核心内容，其最终目的是优化工艺设计，实现铸件质量预测。
其中，在温度场模拟的基础上进行缩孔、缩松的预测是其中的一项重要内容。
铸件缩孔、缩松形成的模拟预测是控制铸件内部质量的重要手段之一，也是铸件充型凝固过程数值模拟软件的主要功能之一。
目前国内外常用的凝固模拟软件中均提供了多种判据用于铸件缩孔、缩松预测。
但是，目前大多数判据均是用于铸钢件或不含
石墨的铸造合金时比较有效，由于含石墨铸铁在凝固时要析出体积较大的石墨，因此铸铁在凝固时的体积变化较铸钢等复杂得多，必须采用专用判据。
铸钢传缩孔、缩松预测判据经过多年的发展．从最初的定性的温度场热节法，发展到后来的尼亚玛提出的G／R法，再到后面的各种定量预测方法，无论是从预测精度还是使用范围来看，均达到了较高的水平，可以有效地预测铸件中的缩孔、缩松，为优化铸造工艺、降低铸件废品率提供了可靠的保证。
而铸铁件，特别是球墨铸铁件缩孔、缩松的预测一直缺乏可靠有效的判据。
1994年，李襄荣等在大量试验的基础上提出了一种定量预测球墨铸铁件缩孔、缩松的判据，该判据考虑了化学成份、铸型钢度等的影响。
随后，李文珍等基于球墨铸铁微观模拟模型提出了球墨铸铁件缩孔、缩松定量预测判据。
国外也有一些研究工作者提出了定量计算球墨铸铁件凝围过程中体积变化的模型。
目前，球墨铸铁缩孔、缩松颈测方法已部分投入实用化。
1．2．4应力场数值模拟
铸造过程应力场的模拟计算能够帮助铸造工作者预测和分析铸件裂纹、变形及残余应力，为控制应力应变造成的缺陷，优化铸造工艺，提高铸件尺寸精度及稳定性提供科学依据。
国外有关铸件应力分析及变形模拟研究的主要特点是：(1)多数采用热力耦合的模型来模拟铸件凝固过程中的物理过程变化现象，包括传热、传质、应力及缺陷形成等。
许多研究是先预测铸件中的应力及砂型和铸件的气隙，并由此计算界面热阻，反过来再进行热分析。
还有一些研究是把热分析、流体流动和应力分析等结合起来，同时进行模拟充型过程、预测变形、预测缩孔、预测热裂及应力分析和残余应力的计算。
(2)应力分析采用的模型有热弹塑性模型、热弹粘塑性模型、热弹性模型及弹性．理想塑性模型等。
这些模型都属于热弹粘塑性的范畴。
采用的模拟方法多为有限元法，也有人采用有限体积法、控制有限体积有限差分法等。
关于熟力耦合分析的许多研究都采用商品化的软件包如ABAQUS、CASTS、ANSYS及PHYSICA等。
关于应力分析中边界条件的改进，由于砂型与铸件之间力的相互作用，而且砂型并非刚性，因此多采用接触单元算法。
在国内，大连理工大学及清华大学均进行了这方面的研究。
在对铸造应力进行模拟分析时，由于应力变形做功引起的热效应同温度变化和凝固潜热释放的热效应相比可忽略不计，故一般铸造过程的热分析和应力分析可单独进行，只需将温度变化的数据转化为温度载荷加入应力分析中即可。
应力场数值模拟虽然取得了一定的进展，但总体还处于初步研究阶段，离实际应用还有一定距离。
1．3本论文的选题依据和目的
如上所述，计算机数值模拟仿真技术已经成为当今材料成形加工领域的学科前沿。
由于我国铸造规模较大，技术水平却远落后于世界发达工业国家。
因此，利用计算机模拟仿真技术来改造中国的传统铸造产业，不仅潜力大，而且前景广阔，具有很好的经济效益和社会效益。
但是，我国在计算机模拟仿真技术研究方面目前虽然取得了一定的成就，却仍落后于发达国家，因此进行计算机数值模拟仿真的研究仍然很有必要，也唯有如此，才有可能缩短国内与国外的差距。
本文重点介绍了泵体铸件的生产装备及铸造工艺，根据几年来对泵体铸件主要铸造缺陷的长期跟踪及搜集整理的数据，用统计分析的方法对数据进行了分析，再根据分析结果有针对性的对泵体铸件缺陷采取有效措施进行控制。
同时，如何利用计算机技术来提高铸件质量，是本论文选题的另一个目的，通过对泵体凝固过程温度场数值模拟计算，预测了铸件在凝固过程中易出现缺陷的部位，与实际生产结果进行比较，基本吻合。