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ProCAST简介ProCAST由法国ESI公司开发的综合的铸造过程软件解决方案，有20多年的历史，提供了很多模块和工程工具来满足铸造工业最富挑战的需求。
基于强大的有限元分析，它能够预测严重畸变和残余应力，并能用于半固态成形，吹芯工艺，离心铸造，消失模铸造、连续铸造等特殊工艺。
下面简单介绍一下它的适用范围，特点及其模拟过程。
适用范围ProCAST适用于砂型铸造、消失模铸造、高压铸造、低压铸造、重力铸造、倾斜浇铸、熔模铸造、壳型铸造、挤压铸造、触变铸造、触变成形、流变铸造。
由于采用了标准化、通用的用户界面，任何一种铸造过程都可以用同一软件包ProCASTTM进行分析和优化。
实践证明，ProCASTTM可以准确地模拟型腔的浇注过程，精确地描述凝固过程。
可以精确地计算冷却或加热通道的位置以及加热冒口的使用。
模拟分析能力ProCAST可以分析缩孔、裂纹、裹气、冲砂、冷隔、浇不足、应力、变形、模具寿命、工艺开发及可重复性。
ProCAST几乎可以模拟分析任何铸造生产过程中可能出现的问题，为铸造工程师提供新的途径来研究铸造过程，使他们有机会看到型腔内所发生的一切，从而产生新的设计方案。
其结果也可以在网络浏览器中显示，这样对比较复杂的铸造过程能够通过网际网络进行讨论和研究。
[分析模块ProCAST是针对铸造过程进行流动一传热一应力耦合作出分析的系统。
它主要由8个模块组成：有限元网格划分MeshCAST基本模块、传热分析及前后处理(BaseLicense)、流动分析(Fluidflow)、应力分析(Stress)、热辐射分析(Rediation)、显微组织分析(Micromodel)、电磁感应分析(Electromagnetics)、反向求解(Inverse)，这些模块既可以一起使用，也可以根据用户需要有选择地使用。
对于普通用户，ProCAST应有基本模块、流动分析模块、应力分析模块和网格划分模块。
ProCAST特点ProCAST采用基于有限元法(FEM)的数值计算方法与有限差分(FDM)相比，有限元法具有较大的灵活性，特别适用于模拟复杂铸件成形过程中的各种物理现象。
基于有限元的模拟挤压铸造凝固过程数学模型分析挤压铸造是一种重要的金属加工方法，它可以制造出高质量、高性能的金属制品。
在挤压铸造过程中，金属经过加热、挤压、冷却和凝固等多个阶段，其中凝固过程对于制品的性能和质量起着重要作用。
因此，研究挤压铸造凝固过程的数学模型，对于提高制品的性能和质量具有重要的意义。
本文基于有限元方法，对挤压铸造凝固过程进行数学模拟和分析。
具体地，我们考虑了典型的挤压铸造凝固过程，在模型中考虑了金属液体的流动、传热和凝固等物理现象。
通过对模型进行数值求解，我们得到了金属的温度和凝固过程的演化规律，进而分析了挤压铸造制品的性能和质量。
首先，我们考虑了金属流动和传热的数学模型。
我们假设金属液体是一种不可压缩流体，满足机械平衡和质量守恒的连续性方程式。
同时考虑了金属液体在挤压模具中受到约束后，其流动与形变之间的耦合关系。
根据传热学理论，我们将金属液体和模具的传热过程建模为一个二维的热传导问题，其中考虑了辐射传热的影响。
通过建模和求解，我们得到了金属液体在挤压模具中的流动和温度场分布。
接着，我们考虑了金属凝固过程的数学模型。
我们假设金属的凝固是一个自由界面问题，其中金属液体和固体的转化由一个相变温度和一个相变潜热描述。
根据热传导方程和Stefan条件，我们建立了金属凝固过程的数学模型，并采用了两种不同的数值方法对其进行求解。
一种方法是显式时间步进法，该方法适用于较简单的凝固过程；另一种方法是Crank-Nicolson方法，该方法对凝固过程的细节和物理机制进行了更加精确的建模和求解。
通过对凝固过程的模拟和分析，我们得到了凝固界面的演化规律和凝固效率的计算结果。
Deform-3D在温挤压中的应用林喜佳（广东工业大学，材料与能源学院，广东省广州市，510006）摘要：Deform（Design Environment for Forming）是一套基于有限元分析的工艺仿真系统，用于分析金属成形及相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。
本文通过利用Deform 3D有限元软件对泵盖的挤压进行数值模拟，通过网格划分、有限元方法（FEM）求解器和点追踪等功能的应用，对速度、应力和应变进行分析，从而得到金属成形过程的流动规律，温度场、力学场分布以及成形件可能存在的问题。
关键词：Deform；金属成形；温挤压Deform是一套基于有限元分析的工艺仿真系统，用于分析金属成形及相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。
通过在计算机上模拟整个加工过程，可减少昂贵的现场试验成本，提高工模具设计效率，降低生产和材料成本，缩短新产品的研究开发周期。
随着新工艺、新技术、新设备和新产品的不断更新，挤压工艺面临着越来越大的挑战。
与此同时，各行业对成形件的质量和精度的要求也越来越高，生产的成本越来越低。
于是，计算机辅助工程分析作为计算机分析方法已成为共识，它是提高挤压水平的重要技术手段。
1 Deform概况及功能Deform不同于其他有限元程序，它是专为金属成形设计的。
它具有非常友好的图形用户界面，帮助用户很方便地进行准备数据和成形分析。
这样工程师便可把精力主要集中在工艺分析上，而不是去学习繁琐的计算机系统。
Deform专为大变形问题设计了一个全自动的、优化的网格再划分系统。
Deform是一个高度模块化、集成化的有限元模拟软件，它主要包括前处理器、模拟器、后处理器三大模块。
前处理器处理模具和坯料的材料信息及集合信息的输入、成形条件的输入，建立边界条件，还包括有限元网格自动生成器；模拟器是集弹性、弹塑性、刚塑性、热传导于一体的有限元求解器；后处理器是将模拟结果可视化，并输出模拟结果数Deform的功能主要包括成形分析和热处理两部分：⑴成形分析：①冷、温、热锻的成形和热传导耦合分析，提供材料流动、模具充填、成形载荷、模具应力、纤维流向、缺陷形成和韧性破裂等信息；②丰富的材料数据库，包括各种钢、铝合金、铜合金、钛合金等，用户还可以自行输入材料参数；③刚性、塑性和热粘塑性材料模型，特别适用于大变形成形分析；弹塑性材料适用于分析残余应力和回弹问题。
基于MATLAB平台有限单元法的铸造热应力数值模拟
廖敦明;向智;陈立亮;周建新;陈涛
【期刊名称】《铸造》
【年(卷),期】2011(060)006
【摘要】采用有限单元法(FEM)对铸件凝固过程热应力场进行了三维数值模拟研究,开发了基于MATLAB平台的FEM铸造热应力场模拟程序,采用典型应力框试件对所开发的算法和程序进行了算例验证,并与采用商品化软件ANSYS进行模拟的结果进行了对比,二者吻合良好.结果表明,所采用的算法及开发的程序能较好地预测铸件变形及热应力的集中位置.
【总页数】5页(P554-558)
【作者】廖敦明;向智;陈立亮;周建新;陈涛
【作者单位】华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室,湖北,武
汉,430074;华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室,湖北,武汉,430074;华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室,湖北,武汉,430074;华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室,湖北,武汉,430074;华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室,湖北,武汉,430074
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
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1.基于有限单元法的液体晃荡数值模拟 [J], 邓晓涛;高行山;张奔;岳珠峰
2.基于有限单元的动力响应分析法在MATLAB中的应用研究 [J], 罗超; 高世武; 杨晓林
3.基于有限单元法隧道衬砌检测数值模拟 [J], 李立强;许德根
4.基于等效质点的铸造热应力数值模拟 [J], 殷亚军;庞楠;周建新;沈旭;计效园
5.基于光滑有限单元法的土石坝无压渗流场数值模拟 [J], 戴前伟;孔重阳;雷轶;张彬;韩行进
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PROCASTProCAST由法国ESI公司开发的综合的铸造过程软件解决方案，有20多年的历史，提供了很多模块和工程工具来满足铸造工业最富挑战的需求。
基于强大的有限元分析，它能够预测严重畸变和残余应力，并能用于半固态成形，吹芯工艺，离心铸造，消失模铸造、连续铸造等特殊工艺。
procast百科名片ProCast软件界面ProCAST由法国ESI公司开发的综合的铸造过程软件解决方案，有20多年的历史，提供了很多模块和工程工具来满足铸造工业最富挑战的需求。
基于强大的有限元分析，它能够预测严重畸变和残余应力，并能用于半固态成形，吹芯工艺，离心铸造，消失模铸造、连续铸造等特殊工艺。
目录适用范围材料数据库模拟分析能力分析模块ProCAST特点模拟过程展开适用范围材料数据库模拟分析能力分析模块ProCAST特点模拟过程展开ProCast应用(10张)编辑本段适用范围ProCAST适用于砂型铸造、消失模铸造、高压铸造、低压铸造、重力铸造、软件操作界面倾斜浇铸、熔模铸造、壳型铸造、挤压铸造、触变铸造、触变成形、流变铸造。
由于采用了标准化、通用的用户界面，任何一种铸造过程都可以用同一软件包ProCAST进行分析和优化。
它可以用来研究设计结果，例如浇注系统、通气孔和溢流孔的位置，冒口的位置和大小等。
实践证明，ProCAST可以准确地模拟型腔的浇注过程，精确地描述凝固过程。
可以精确地计算冷却或加热通道的位置以及加热冒口的使用。
编辑本段材料数据库ProCAST可以用来模拟任何合金，从钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。
ESI旗下的热物理仿真研究开发队伍汇集了全球顶尖的五十多位冶金、铸造、物理、数学、计算力学、流体力学和计算机等多学科的专家，专业从事ProCAST和相关热物理模拟产品的开发。
得益于长期的联合研究和工业验证，使得通过工业验证的材料数据库不断地扩充和更新，同时，用户本身也可以自行更新和扩展材料数据。
ＦＯＲＧＩＮＧ２００８年第２期１前言轮毂轴管（图１）是汽车后桥上一个重要的保安件，要承受各种复杂的交变应力与疲劳载荷［１］。
因此，其工作环境的特殊性决定了其较高的质量要求和挤压工艺参数的精确化。
传统挤压工艺的制定主要是建立在经验基础上，采用试错法不断调整工艺参数和修改模具，不仅研发周期长，而且挤压件的质量难以保证。
随着数值模拟技术的发展，可以采用计算机对金属成形过程进行分析，掌握变形过程中各种场量的变化情况。
并可对变形过程中工件内部缺陷等进行预测，对挤压工艺的制定具有重要的参考价值。
本文利用有限元软件ＤＥＦＯＲＭ对轴管坯料的挤压过程进行了数值模拟。
并对挤压后工件的损伤、应力场、应变场及其分布的原因进行了分析，为制定生产工艺提供了参考［２］。
２建模及模拟条件应用ＤＥＦＯＲＭ软件对汽车轮毂轴管热挤压过程的数值模拟，首先需建立有限元分析模型，如图２所示。
模型初始条件为：①设定上下模为刚性模型，工件为弹性模型；ＴｈｅＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＬａｒｇｅＣｙｌｉｎｄｅｒＦｏｒｇｉｎｇｉｎＦｏｒｇｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓｕｎｄｅｒＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＸＵＦｅｉｘｉａ，ＣＵＩＺｈｅｎｓｈａｎ，ＣＨＥＮＷｅｎ，ＦＵＱｉａｎｇ（Ｄｅｐｔ．ｏｆＰｌａｓｔｉｃｉｔｙＦｏｒｍｉｎｇＥｎｇ．，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００３０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｔｅｘｔｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｓｈｅｌｌｆｏｒｇｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｌａｒｇｅｓｃａｌｅｃｙｌｉｎｄｅｒａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａ－ｔｕｒｅ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｂｅｔｗｅｅｎａｎｖｉｌ＇ｓｍｏｖｅｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｕｓｔａｉｎｉｎｇｃｏｌｕｍｎｉｎｈｉｇｈ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｏｒｇ－ｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｌａｒｇｅｃｙｌｉｎｄｅｒｆｏｒｇｉｎｇｓ，ａｎｄｉｔｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｆｏｒｇｉｎｇｓｄｉｍｅｎｓｉｏｎｈａｖｅｂｅｅｎｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｂｙｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｉｔｒａｉｓｅｓａｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｊｕｄｇｉｎｇｆｏｒｇｉｎｇ＇ｓｐｒｅｃｉｓｉｏｎｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅ－ｓｕｌｔｓｗｉｔｈｔｈｅｆｏｒｇｉｎｇｉｎ３Ｄｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦｏｒｇｉｎｇP Ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｃｙｌｉｎｄｅｒP ＮｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎP Ｑｕａｌｉｔｙ!９８!６０＋１０!７０!８８!１５２!６５１９５９０３８０６２５０１５图１轮毂轴管零件图收稿日期：２００８－０１－１７作者简介：温志高（１９６７－）男，硕士，高级工程师，从事热挤压工艺技术研究文章编号：１６７２－０１２１（２００８）０２－００５８－０３基于ＤＥＦＯＲＭ的汽车轮毂轴管热挤压过程的数值模拟温志高（河南英威东风机械有限公司，河南南阳４７４６７４）摘要：本文建立了汽车轮毂轴管的有限元分析模型，利用ＤＥＦＯＲＭ软件模拟了工件热挤压过程，并分析了工件的损伤、应力场及应变场的分布情况和原因。
ProCAST凝固模拟简介1.1 序ProCAST软件是由美国USE公司开发的铸造过程的模拟软件，采用基于有限元（FEM）的数值计算和综合求解的方法，对铸件充型、凝固和冷却过程中的流场、温度场、应力场、电磁场进行模拟分析。
1.2 ProCAST适用范围ProCAST适用于砂型铸造、消失模铸造; 高压、低压铸造; 重力铸造、倾斜浇铸、熔模铸造、壳型铸造、挤压铸造; 触变铸造、触变成型、流变铸造。
由于采用了标准化的、通用的用户界面，任何一种铸造过程都可以用同一软件包ProCAST TM进行分析和优化。
它可以用来研究设计结果，例如浇注系统、通气孔和溢流孔的位置，冒口的位置和大小等。
实践证明ProCAST TM可以准确地模拟型腔的浇注过程，精确地描述凝固过程。
可以精确地计算冷却或加热通道的位置以及加热冒口的使用。
1.3 ProCAST 材料数据库ProCAST TM可以用来模拟任何合金，从钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。
ESI旗下的热物理仿真研究开发队伍汇集了全球顶尖的五十多位冶金、铸造、物理、数学、计算力学、流体力学和计算机等多学科的专家，专业从事ProCAST 和相关热物理模拟产品的开发。
得益于长期的联合研究和工业验证，使得通过工业验证的材料数据库不断地扩充和更新，同时，用户本身也可以自行更新和扩展材料数据。
除了基本的材料数据库外，ProCAST还拥有基本合金系统的热力学数据库。
这个独特的数据库使得用户可以直接输入化学成分，从而自动产生诸如液相线温度、固相线温度、潜热、比热和固相率的变化等热力学参数。
1.4 ProCAST 模拟分析能力可以分析缩孔、裂纹、裹气、冲砂、冷隔、浇不足、应力、变形、模具寿命、工艺开发及可重复性。
ProCAST几乎可以模拟分析任何铸造生产过程中可能出现的问题,为铸造工程师提供新的途径来研究铸造过程,使他们有机会看到型腔内所发生的一切,从而产生新的设计方案。
PROCASTProCAST由法国ESI公司开发的综合的铸造过程软件解决方案，有20多年的历史，提供了很多模块和工程工具来满足铸造工业最富挑战的需求。
基于强大的有限元分析，它能够预测严重畸变和残余应力，并能用于半固态成形，吹芯工艺，离心铸造，消失模铸造、连续铸造等特殊工艺。
procast百科名片ProCast软件界面ProCAST由法国ESI公司开发的综合的铸造过程软件解决方案，有20多年的历史，提供了很多模块和工程工具来满足铸造工业最富挑战的需求。
基于强大的有限元分析，它能够预测严重畸变和残余应力，并能用于半固态成形，吹芯工艺，离心铸造，消失模铸造、连续铸造等特殊工艺。
目录适用范围材料数据库模拟分析能力分析模块ProCAST特点模拟过程展开适用范围材料数据库模拟分析能力分析模块ProCAST特点模拟过程展开ProCast应用(10张)编辑本段适用范围ProCAST适用于砂型铸造、消失模铸造、高压铸造、低压铸造、重力铸造、软件操作界面倾斜浇铸、熔模铸造、壳型铸造、挤压铸造、触变铸造、触变成形、流变铸造。
由于采用了标准化、通用的用户界面，任何一种铸造过程都可以用同一软件包ProCAST进行分析和优化。
它可以用来研究设计结果，例如浇注系统、通气孔和溢流孔的位置，冒口的位置和大小等。
实践证明，ProCAST可以准确地模拟型腔的浇注过程，精确地描述凝固过程。
可以精确地计算冷却或加热通道的位置以及加热冒口的使用。
编辑本段材料数据库ProCAST可以用来模拟任何合金，从钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。
ESI旗下的热物理仿真研究开发队伍汇集了全球顶尖的五十多位冶金、铸造、物理、数学、计算力学、流体力学和计算机等多学科的专家，专业从事ProCAST和相关热物理模拟产品的开发。
得益于长期的联合研究和工业验证，使得通过工业验证的材料数据库不断地扩充和更新，同时，用户本身也可以自行更新和扩展材料数据。
第一章ProCAST简介1.1 序ProCAST软件是由美国USE公司开发的铸造过程的模拟软件，采用基于有限元（FEM）的数值计算和综合求解的方法，对铸件充型、凝固和冷却过程中的流场、温度场、应力场、电磁场进行模拟分析。
1.2 ProCAST适用范围ProCAST适用于砂型铸造、消失模铸造; 高压、低压铸造; 重力铸造、倾斜浇铸、熔模铸造、壳型铸造、挤压铸造; 触变铸造、触变成型、流变铸造。
由于采用了标准化的、通用的用户界面，任何一种铸造过程都可以用同一软件包ProCAST TM进行分析和优化。
它可以用来研究设计结果，例如浇注系统、通气孔和溢流孔的位置，冒口的位置和大小等。
实践证明ProCAST TM可以准确地模拟型腔的浇注过程，精确地描述凝固过程。
可以精确地计算冷却或加热通道的位置以及加热冒口的使用。
1.3 ProCAST 材料数据库ProCAST TM可以用来模拟任何合金，从钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。
ESI旗下的热物理仿真研究开发队伍汇集了全球顶尖的五十多位冶金、铸造、物理、数学、计算力学、流体力学和计算机等多学科的专家，专业从事ProCAST 和相关热物理模拟产品的开发。
得益于长期的联合研究和工业验证，使得通过工业验证的材料数据库不断地扩充和更新，同时，用户本身也可以自行更新和扩展材料数据。
除了基本的材料数据库外，ProCAST还拥有基本合金系统的热力学数据库。
这个独特的数据库使得用户可以直接输入化学成分，从而自动产生诸如液相线温度、固相线温度、潜热、比热和固相率的变化等热力学参数。
1.4 ProCAST 模拟分析能力可以分析缩孔、裂纹、裹气、冲砂、冷隔、浇不足、应力、变形、模具寿命、工艺开发及可重复性。
ProCAST几乎可以模拟分析任何铸造生产过程中可能出现的问题,为铸造工程师提供新的途径来研究铸造过程,使他们有机会看到型腔内所发生的一切,从而产生新的设计方案。
第一章ProCAST简介1.1 序ProCAST软件是由美国USE公司开发的铸造过程的模拟软件，采用基于有限元（FEM）的数值计算和综合求解的方法，对铸件充型、凝固和冷却过程中的流场、温度场、应力场、电磁场进行模拟分析。
1.2 ProCAST适用范围ProCAST适用于砂型铸造、消失模铸造; 高压、低压铸造; 重力铸造、倾斜浇铸、熔模铸造、壳型铸造、挤压铸造; 触变铸造、触变成型、流变铸造。
由于采用了标准化的、通用的用户界面，任何一种铸造过程都可以用同一软件包ProCAST TM进行分析和优化。
它可以用来研究设计结果，例如浇注系统、通气孔和溢流孔的位置，冒口的位置和大小等。
实践证明ProCAST TM可以准确地模拟型腔的浇注过程，精确地描述凝固过程。
可以精确地计算冷却或加热通道的位置以及加热冒口的使用。
1.3 ProCAST 材料数据库ProCAST TM可以用来模拟任何合金，从钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。
ESI旗下的热物理仿真研究开发队伍汇集了全球顶尖的五十多位冶金、铸造、物理、数学、计算力学、流体力学和计算机等多学科的专家，专业从事ProCAST 和相关热物理模拟产品的开发。
得益于长期的联合研究和工业验证，使得通过工业验证的材料数据库不断地扩充和更新，同时，用户本身也可以自行更新和扩展材料数据。
除了基本的材料数据库外，ProCAST还拥有基本合金系统的热力学数据库。
这个独特的数据库使得用户可以直接输入化学成分，从而自动产生诸如液相线温度、固相线温度、潜热、比热和固相率的变化等热力学参数。
1.4 ProCAST 模拟分析能力可以分析缩孔、裂纹、裹气、冲砂、冷隔、浇不足、应力、变形、模具寿命、工艺开发及可重复性。
ProCAST几乎可以模拟分析任何铸造生产过程中可能出现的问题,为铸造工程师提供新的途径来研究铸造过程,使他们有机会看到型腔内所发生的一切,从而产生新的设计方案。
基于有限元的模拟挤压铸造凝固过程数学模型分析1.引言挤压铸造是一种重要的金属加工工艺，通过在金属液体受到一定的挤压后凝固成型，可以得到具有一定几何形状和性能要求的零件。
在挤压铸造过程中，金属液体的凝固过程会受到多种因素的影响，如温度场、应力场以及固相的凝固行为等。
建立准确的数学模型对挤压铸造过程进行分析和模拟具有重要意义。
有限元方法是一种常用的数值计算方法，可以用于求解复杂的物理问题，包括金属凝固过程的数学模型。
本文将针对挤压铸造凝固过程，利用有限元方法进行数学模型的建立和分析，对挤压铸造过程中的凝固行为进行深入研究。
2.挤压铸造凝固过程数学模型挤压铸造凝固过程可以用热传导方程和固态相变方程进行描述。
在进行数学建模时，需要考虑金属液体在凝固过程中温度场和应力场的变化，并结合相变过程对凝固过程进行描述。
下面是对挤压铸造凝固过程进行数学建模的步骤：2.1 热传导方程考虑挤压铸造过程中金属材料的热传导行为，可以得到热传导方程如下：\[ \frac{\partial \rho C_p}{\partial t} = \nabla \cdot (k \nabla T) \]\( \rho \) 为金属的密度，\( C_p \) 为比热容，\( k \) 为热导率，\( T \) 为温度场。
通过以上两个方程的描述，可以得到挤压铸造过程中金属液体的凝固过程的数学模型，联立热传导方程和固态相变方程可以得到完整的挤压铸造凝固过程数学模型。
3.有限元模拟利用有限元方法可以求解挤压铸造凝固过程的数学模型。
有限元方法是一种离散化的数值计算方法，可以将连续的物理系统离散化为有限数量的单元，通过单元之间的相互作用求解整个系统的行为。
有限元方法的求解步骤如下：（1）网格划分：将挤压铸造过程的几何体划分为多个单元，并在每个单元内进行数学模型的离散表示；（2）弱形式表述：将原始的数学模型转化为弱形式，引入试验函数，将原方程进行加权平均；（3）求解方程：根据单元的离散化表示和弱形式转化，通过有限元方法求解挤压铸造凝固过程的数学模型；（4）后处理分析：对求解得到的结果进行后处理分析，得到挤压铸造凝固过程中温度场和应力场的分布情况。
基于有限元法的熔模铸造过程温度场模拟软件自主开发曹流;廖敦明;曹腊梅;谷怀鹏;陈涛;庞盛永【期刊名称】《铸造》【年(卷),期】2014(063)012【摘要】针对熔模铸造中型壳的随形特点,提出了一种处理不规则铸型边界的方法,并以瞬态傅里叶导热微分方程为基础,自主开发了基于有限元法(FEM)的熔模铸造温度场数值模拟软件,并阐述了潜热以及集中热容的处理等关键技术.通过一个复杂熔模缸体铸件铸造过程温度场的模拟计算,并与ProCAST的模拟结果进行了对比,发现二者模拟结果基本相近,凝固过程温度场的最大相对误差为1.113％,验证了所开发的温度场程序的正确性和可靠性.【总页数】6页(P1235-1240)【作者】曹流;廖敦明;曹腊梅;谷怀鹏;陈涛;庞盛永【作者单位】华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074;北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TG391.9【相关文献】1.基于ANSYS软件焊接温度场应力场模拟研究 [J], 李冬林2.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3.基于有限元法的空冷过程温度场数值计算及程序开发 [J], 周聪;廖敦明;陈涛;周建新;庞盛永4.基于有限元法的法兰工程设计软件开发 [J], 刘翔;于洪杰;钱才富5.基于磁-热耦合有限元法的挤出机电磁感应加热温度场模拟研究 [J], 王超;柴雄因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《挤压铸造过程数值模拟及工艺优化》篇一一、引言挤压铸造是一种重要的金属铸造工艺，它通过高压力将熔融金属挤压入模具中，以获得所需的形状和尺寸。
随着计算机技术的发展，数值模拟技术在挤压铸造过程中得到了广泛应用。
本文旨在探讨挤压铸造过程的数值模拟方法及工艺优化策略，以提高产品质量、降低生产成本。
二、挤压铸造过程数值模拟1. 模型建立数值模拟的第一步是建立准确的物理模型。
这包括确定铸件、模具和压铸机的几何尺寸、材料属性以及它们之间的相互作用。
此外，还需要考虑热传导、流体流动、压力传递等物理现象。
2. 数值方法在模型建立的基础上，采用合适的数值方法进行求解。
常用的方法包括有限元法、有限差分法和边界元法等。
这些方法可以有效地解决复杂的物理问题，并得到较为准确的结果。
3. 模拟过程模拟过程主要包括熔融金属的填充、保压和冷却三个阶段。
通过模拟这些过程，可以预测铸件的质量、尺寸精度以及可能出现的缺陷。
三、工艺优化策略1. 模具设计优化模具设计是挤压铸造过程中的关键因素。
通过优化模具的结构、材料和热处理工艺，可以提高铸件的成型质量和生产效率。
例如，采用合理的冷却系统可以降低铸件的温度梯度，减少热应力，从而降低裂纹和变形的风险。
2. 工艺参数优化工艺参数包括压铸速度、压力、温度等。
通过优化这些参数，可以获得更好的铸件质量。
例如，适当的压铸速度和压力可以确保熔融金属充分填充模具，避免气孔和缩孔等缺陷。
而合适的温度则可以保证金属的流动性和与模具的热传递效率。
3. 数值模拟与实际生产的结合数值模拟结果可以为实际生产提供指导。
通过将模拟结果与实际生产数据进行对比，可以验证模拟的准确性，并进一步优化工艺参数。
此外，还可以通过模拟预测可能出现的问题，以便提前采取措施进行预防。
四、实例分析以某铝合金铸件为例，通过数值模拟技术对其挤压铸造过程进行模拟。
首先建立物理模型，确定铸件、模具和压铸机的几何尺寸和材料属性。
然后采用有限元法进行求解，得到铸件的填充、保压和冷却过程。
