下载文档原格式
虚拟铸造车间的建模和仿真交互设计虚拟实验室技术可以模拟实际实验过程，改善教学质量，并能克服实验教学对设备场地的限制和避免实验过程中的安全事故。
基于虚拟现实的虚拟铸造车间能够让人身临其境地了解铸造，对铸造的实验教学有重要意义。
本文主要对虚拟铸造车间环境和设备进行建模和渲染、并对交互技术进行了探讨。
本文首先介绍了压铸设备的总体概况，并介绍了压铸设备的组成，用SolidWorks 进行建模、用3ds Max进行渲染，并简要说明其功能。
然后，根据铸造车间的实际情况，对车间内外典型的建筑和装饰物等进行测绘、建模、贴图和材质编辑等处理，建立逼真的虚拟铸造车间环境。
最后，在EON Studio平台上，利用鼠标、键盘对虚拟铸造车间进行交互设计，实现了车间的漫游，包括自动漫游和手动漫游。
此外，系统还可以实现相机的重置、地图提示，实现场景的交互如点击开门，和靠近时开门。
程序还实现了设备的简单介绍，镜头位于设备面前时，程序会自动弹出说明文字，帮助同学们认识设备的基本原理。
I第一章绪论1.1课题的背景和意义机械工程是一门理论知识和实践能力并重的学科。
实验能力是机械工程专业教学重点培养的能力之一。
但是，理论知识在实际教学中占了很大比重，学生自然而然地不重视实验。
笔者认为学生不重视实验主要原因有以下两点：一是我国教育的考核方式主要以卷面考试为主，导致学生自己就很少动手：二是我国仍为发展中国家，地区发展不均衡，有些地区教育资金不足或短缺，基础设施不完善，导致实验无法正常进行。
针对以上问题，可以采取以下措施：一是多样化教学评价方式，不要以考试论成败；二是建设虚拟实验室，可以有效缓解学校在经费，场地，设备上的压力。
虚拟实验是利用虚拟现实技术建立的用于模拟现实实验的相关软硬件环境。
学生可以通过个人电脑访问虚拟试验室，根据实验目的，选择虚拟实验器材，并用鼠标等交互设备进行模拟实验。
现实中由于许多实验条件的限制，比如时间，场地，资金的不足，还有安全问题等，有很多实验并没有取得预期的效果，甚至有的实验根本没法开展。
汽车零件生产中的仿真与模拟技术应用随着汽车产业的快速发展，汽车零件的生产变得越来越重要。
为了提高生产效率和产品质量，仿真与模拟技术成为了汽车零件生产过程中不可或缺的一部分。
本文将探讨汽车零件生产中仿真与模拟技术的应用，以及其在提高效率、降低成本和改进设计方面的作用。
一、产品设计与开发在汽车零件生产过程中，产品的设计与开发是至关重要的环节。
通过仿真与模拟技术，工程师可以在计算机上进行虚拟设计和测试，以验证产品的性能和可行性。
例如，利用有限元分析方法可以对汽车零件的强度、刚度和耐用性进行精确预测。
这样一来，设计师可以在实际制造之前发现并解决潜在的问题，从而减少开发周期和成本。
二、制造过程优化汽车零件的制造过程通常是复杂且需要高度精确的。
通过仿真与模拟技术，制造商可以通过虚拟环境进行制造过程的优化和调整。
例如，借助计算机辅助工艺规划（CAPP）系统，可以对汽车零件的生产工艺进行全面仿真和优化，从而提高生产效率、降低成本和改善产品质量。
三、性能测试与验证汽车零件的性能验证是保证产品质量的重要环节。
通过仿真与模拟技术，可以在计算机上模拟各种不同的工况和条件，并对汽车零件的性能进行准确评估。
例如，在发动机的开发过程中，可以利用三维流体动力学仿真技术对气缸的燃烧过程进行模拟，以评估发动机的燃烧效率和排放性能。
这样一来，可以迅速发现并解决潜在的问题，提高产品的可靠性和性能。
四、故障诊断与维修汽车零件的故障诊断与维修是维持汽车良好运行的重要环节。
通过仿真与模拟技术，可以开发出虚拟的故障诊断系统，并对汽车零件进行故障模拟和维修方案验证。
例如，在发动机的故障诊断过程中，可以利用模型仿真技术对发动机各个传感器和执行器的工作状态进行模拟，以排查和解决故障。
这样一来，可以大大提高诊断的准确性和效率，节约维修成本和时间。
综上所述，汽车零件生产中的仿真与模拟技术在产品设计与开发、制造过程优化、性能测试与验证以及故障诊断与维修等方面发挥着重要作用。
浅谈铸造过程模拟仿真技术赵建华陈红兵【摘要】摘要：经过几十年的发展，铸造过程数值模拟技术取得了巨大进步，对实际生产产生了重要作用。
本文介绍了铸造过程数值模拟的研究方向及其基本理论，例如，充型过程数值模拟、凝固过程数值模拟、应力场数值模拟、微观组织的数值模拟和模拟技术发展趋势。
【期刊名称】大型铸锻件【年(卷),期】2007(000)004【总页数】4【关键词】铸造过程；数值模拟；发展趋势铸造过程的数值模拟技术是铸造行业的重要发展方向，包括凝固过程(温度场)数值模拟，铸件充型过程(流场)数值模拟，铸造热应力数值模拟，铸造合金的微观组织模拟，以及铸造缺陷(缩孔、缩松及热裂)的预测[1]。
研究任何一种物理现象，都可归结为确定表示这种现象特点的各物理量之间的关系。
对于复杂的物理过程，应该用数学物理方法来确定各量的关系。
数值模拟就是通过软件对铸件充型凝固过程的数值计算。
通过计算结果来分析铸造工艺参数对铸件成型的影响，从而可以优化铸造工艺参数以及改变结构设计，以便获取优质铸件。
铸造是生产机械产品毛坯的重要方法，在国民经济、国防建设中占有重要的地位。
随着激烈的市场竞争，用传统的铸造试错法进行铸件设计、生产已不能适应市场需求，唯一出路就是利用现代技术来改造传统工艺、方法。
铸造过程的数值模拟及优化技术CAE(computer aided engineering)是铸造技术发展的必然趋势。
铸造CAE技术是获取优质铸件的必要手段，可以提高产品的竞争力，缩短产品的开发周期，降低成本，可以为企业和社会带来巨大的经济效益。
铸造过程的数值模拟技术包括以下几个方面，现分别进行介绍。
1 铸件充型过程数值模拟铸件充型过程中会产生氧化、传热、热损失、冲击破坏等一系列化学和物理变化，因此，充型过程与铸件质量密切相关[1，4]。
采用数值计算方法，不仅可以模拟出液态金属在铸型中的流动状态，而且可以根据模拟得到的液态金属流动速度、压力变化规律来优化浇注系统的设计，防止浇道中吸气，消除流股分离以避免氧化，减轻对铸型的冲蚀等。
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。
三个基本问题1）什么是金属材料制备工艺？通过一定的生产流程，获得可以作为工业或工程中使用的金属材料或者构件，这个过程称之为金属材料制备与加工。
2）什么是金属材料制备工艺的计算机模拟？根据用户要求，基于一定的判据设计的制备与加工工艺过程，建立起数学物理模型，在计算机上进行造型、运算，并将得到的成千上万的数据综合在一起逼近研究对象的全貌，表达出成分工艺组织性能的演变规律，用形象的图形或者动画形式，显示出这些过程的直观画面称之为计算机模拟。
3）为什么进行金属材料制备工艺的计算机模拟？基本的加工工艺1）铸造，凝固成形，液固相变。
2）焊接，凝固成形，液固相变，热影响区晶粒长大。
3）压力加工，固态成形，固态相变。
4）热处理，固态相变。
5）冷成形模拟模拟的框架1）前处理，造型，数据输入等2）计算，算法的优化3）后处理，模拟结果输出，判据函数4）数据库模拟具有实时性，模拟的准确性取决于模型的精度。
开展工艺模拟的目的1）优化现有工艺2）进行模具与新工艺设计3）缩短设计、试制和生产周期，降低成本4）工艺的可视化，工程师和模拟工作者之间能够共同分析出达到最佳工艺的判据标准5）机理性分析热加工过程的结果成型和改性：使材料的成分、组织、性能最后处于最佳状态热加工工艺设计根据所要求的组织和性能，制定合理的热加工工艺，指导材料的热加工过程热加工工艺设计存在的问题复杂的高温、动态、瞬时过程：难以直接观察，间接测试也十分困难建立在“经验”、“技艺”基础上解决方法热加工工艺模拟技术：在材料热加工理论指导下，通过数值模拟和物理模拟，在实验室动态仿真材料的热加工过程，预测实际工艺条件下的材料的最后组织、性能和质量，进而实现热加工工艺的优化设计热加工过程模拟的意义认识过程或工艺的本质，预测并优化过程和工艺的结果（组织和性能）与制造过程结合，实现快速设计和制造热加工过程模拟的部分商业软件铸造PROCAST, SIMULOR锻压DEFORM, AUTOFORGE, SUPERFORGE通用MARC, ABAQUS, ADINA, ANSYS三种传热方式：热对流，热传导，热辐射。
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。
