铸造工艺仿真ProCAST从入门到精通 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李日 编

图书标签:

• 铸造
• ProCAST
• 仿真
• 工艺
• 金属材料
• 模具设计
• 数值模拟
• 生产制造
• 工业工程
• 专业软件

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787508479378

版次：1

商品编码：10307657

包装：平装

丛书名： RSI仿真软件工程师手册

开本：16开

出版时间：2010-09-01

用纸：胶版纸

页数：579

字数：960000

正文语种：中文

编辑推荐

　　 ProCAST领先的铸造模拟解决方案，·有限元核心：高精度应力计算、真正的多场耦合，·工业化应用：从工业中来到工厂中去。
·广泛的应用领域：所有铸造工艺、所有合金材料
·广泛的数据接口：常用CAD、CAE软件接口
·高级冶金学性能分析：铸态组织、性能，晶体结构
·广泛的应用平台：Windows、Linux、UNIX

内容简介

　　 《铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通》全面系统地讲述了基于有限元方法的铸件成形过程数值模拟软件ProCAST的操作原理及使用方法。内容包括：有限元网格剖分器MeshCAST、铸件成形数值模拟参数设置ProCAST、模拟结果处理及显示ViewCAST等，用ProCAST进行砂型重力铸造过程模拟、精密铸造铸造过程模拟、压铸铸造过程模拟、离心铸造铸造过程模拟、消失模铸造铸造过程模拟、低压铸造铸造过程模拟、挤压铸造铸造过程模拟等过程模拟。所能进行的模拟计算包括充型过程流场模拟及与温度场耦合过程模拟、温度场模拟及缩孔缩松缺陷预测模拟、应力场模拟、微观组织模拟等。最后，《铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通 》给出了若干用ProCAST软件解决铸造企业实际问题的经典范例。《铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通》可作为铸造工程技术人员学习ProCAST软件的教材，也可作为采用铸件凝固数值模拟技术解决实际铸件工艺设计及质量缺陷分析的参考书。

目录

前言
第1章 绪论
1.1 铸造过程数值模拟概论
1.1.1 铸造过程数值模拟的来源、内容和意义
1.1.2 铸造过程数值模拟原理
1.1.3 国内外数值模拟软件概况
1.2 ProCAST功模拟软件简介
1.2.1 概述
1.2.2 合作伙伴
1.2.3 ProCAST功能简介
1.2.4 ProCAST应用概况
1.3 ProCAST模拟流程
1.4 ProCAST模块简介
1.4.1 ProCAST主模块简介
1.4.2 关于使用过程中一些特殊问题的说明

第2章 ProCAST集成环境
2.1 软件总环境
2.1.1 项目管理（File Manager）
2.1.2 模块调用（Module calls）
2.1.3 高级模块调用
2.1.4 运行列表
2.1.5 软件配置
2.1.6 用户安装
2.1.7 许可证
2.2 软件运行过程
2.2.1 启动软件
2.2.2 模拟参数设定
2.2.3 计算
2.2.4 结果显示

第3章 MeshCAST网格生成
3.1 MeshCAST概述
3.2 MeshCAST的工作流程
3.3 MeshCAST的启动
3.4 MeshCAST的主菜单
3.4.1 File菜单
3.4.2 Properties菜单
3.4.3 File菜单
3.5 修改环境
3.5.1 修复工具
3.5.2 修改工具
3.5.3 集合表
3.6 网格环境
3.6.1 编辑网格
3.6.2 壳体（Shell）
3.6.3 生成体网格（Tet Mesh）
3.6.4 操作工具（Operational Fools）
3.6.5 显示菜单（Display Ops）
3.6.6 激活选项集（Active Ops）
3.7 网格质量检测环境
3.7.1 材料编辑表（Material：Editing Table）
3.7.2 操作工具（Operational Fools）
3.7.3 显示选项卡（Display Ops）
3.7.4 激活选项卡（Active Ops）
3.8 显示工具夹（Display Fools）
3.9 网格装配
3.9.1 表面网格装配
3.9.2 新版本对面网格装配的改进
3.9.3 布尔装配
3.9.4 生成壳体网格
3.10 新壳层网格生成系统

第4章 前处理
4.1 简介
4.2 几何体导入
4.3 传热
4.3.1 几何体设置
4.3.2 材料赋值
4.3.3 界面赋值
4.3.4 边界条件
4.3.5 过程条件的赋值
4.3.6 初始条件
4.3.7 运行参数
4.3.8 流体流动和充型
4.4 辐射
4.5 应力
4.6 数据库
4.6.1 材料数据库
4.6.2 材料物性
4.6.3 热力学数据库
4.6.4 界面数据库
4.6.5 边界条件数据
4.6.6 过程数据库
4.6.7 应力数据库
4.6.8 应力模型和性质
4.7 运行参数
4.7.1 通用运行参数
4.7.2 温度场运行参数
4.7.3 热平衡计算参数
4.7.4 辐射运行参数
4.7.5 流动运行参数
4.7.6 紊流运行参数
4.7.7 应力运行参数
4.7.8 微观组织模拟运行参数
4.7.9 预定义运行参数
4.7.10 推荐运行参数
4.8 缩松模型
4.8.1.POROS=1
4.8.2 POROS=4
4.8.3 POROS=8
4.8.4 密度定义
4.8.5 激活补缩
4.8.6 铸铁缩孔模型
4.8.7 虚拟铸型
4.8.8 过滤网
4.8.9 发热材料
4.8.10 热平衡
4.8.11 消失模
4.8.12 触变铸造
4.8.13 离心铸造
4.8.14 大铸锭充填过程
4.8.15 多体网格和非一致性网格
4.8.16 网格优化

第5章 计算运行
5.1 求解器
5.2 疑难解答

第6章 结果显示
6.1 简介
6.2 域选择
6.3 显示类型
6.4 显示参数
6.5 放映机
6.6 曲线
6.7 几何操作

第7章 结果分析
7.1 流体前沿跟踪
7.2 判据函数
7.3 缩松
7.4 金属疲劳寿命指示器
7.5 热裂指示器
7.6 冷裂指示器
7.7 斑点指示器

第8章 结果输出
8.1 简介
8.2 几何体
8.3 辐射面
8.4 温度
8.5 热流率
8.6 位移
8.7 应力

第9章 ProCAST主模块的操作步骤演示
9.1 GeoMESH——完全自动化的网格剖分工具
9.1.1 GeoMESH概述
9.1.2 GeoMESH操作过程
9.1.3 GeoMESH与MeshCAST的对比
9.2 MeshCAST——ProCAST中的有限元网格剖分工具
9.2.1 简介
9.2.2 操作过程
9.3 ProCAST——前处理
9.4 ViewCAST——后处理界面

第10章 网络模型各种铸造方法的ProCAST模拟操作过程
10.1 砂型重力铸造
10.2 带滤网的砂型铸造
10.3 熔模铸造
10.4 消失模铸造
10.5 压铸
10.5.1 压铸热平衡分析
10.5.2 压铸－流场温度场耦合分析
10.6 低压铸造
10.7 离心铸造
10.8 连续铸造
10.8.1 原理
10.8.2 前处理
10.8.3 MiLE算法实例
10.9 射砂制芯
10.10 触变铸造（半固态铸造）
10.11 应力计算
10.12 非连续网格模型计算
10.13 微观组织模拟

第11章 运用ProCAST进行铸造工艺优化的实例分析
11.1 如何有效运用铸造数值模拟软件提高铸件质量
11.1.1 目前铸造模拟软件在我国铸造企业的应用现状及原因分析
11.1.2 有效运用数值模拟软件提高铸件质量的方法
11.2 复式比例阀的计算机辅助均衡凝固工艺设计及数值优化
11.2.1 设计背景
11.2.2 铸件工艺设计
11.2.3 数值模拟校核
11.2.4 结论
11.3 用模数网络法进行刹车头球铁件工艺设计及优化
11.3.1 设计背景
11.3.2 铸造工艺设计
11.3.3 铸件的工艺参数计算
11.3.4 铸件工艺的模拟优化
11.4 用模拟方法直接寻找热节从而简化铸造工艺的实例
11.5 金属型重力铸造摩托车铝合金车轮凝固过程数值模拟
11.5.1 模拟前处理
11.5.2 凝固模拟过程分析
11.5.3 工艺改进方案
11.5.4 结论
11.6 熔模铸造热水器密封盘的结构和工艺性研究
11.6.1 前言
11.6.2 密封盘的铸造工艺模拟
11.6.3 密封盘的应力和变形模拟
11.6.4 结论
11.7 铝合金压铸件浇注系统优化
11.8 CAFE在易切削钢9SMn28成分优化上的应用
11.8.1 前言
11.8.2 CAFE模型的描述
11.8.2 CAFE模型的应用
11.8.3 结论

精彩书摘

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控制。铸件的形成经历了充型和凝固两个阶段，宏观上主要涉及到流动、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变化的同时存在着枝晶间对流和收缩等现象；收缩则导致应力场的变化。与流动相关的主要铸造缺陷有：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为：①只是定性分析；②要反复试制才能确定工艺。
要精确地分析场的变化又非人力能为，所以要依靠计算机来进行数值模拟。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准确的计算以获得合理的铸件形成的控制参数，其内容包括温度场、流场、浓度场、应力场的计算。当然，铸件形成时因高温下的化学反应产生的影响也是很重要的。初期的数值模拟主要是为了消除铸件缺陷，并未涉及组织控制，目前，研究工作已深入到组织模拟，以达到控制性能的目的。

前言/序言

　　ProCAST是法国ESI公司热物理综合解决方案的旗舰产品，是为评价和优化铸造产品与铸造工艺而开发的专业CAE系统。借助于ProCAST系统，铸造工程师在完成铸造工艺编制之前，就能够对铸件在形成过程中的流场、温度场和应力场进行仿真分析并预测铸件的质量、优化铸造工艺参数和工艺方案。ProCAST可以模拟金属铸造过程中的流动过程，精确显示充填不足、冷隔、裹气和热节的位置以及残余应力与变形，准确地预测缩孔、缩松和铸造过程中微观组织的变化。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。
　　ProCAST可以直接读取主流软件数据，并具备强大的几何修复功能，同时配备了功能强大的数据接口和三维网格自动剖分工具。ProCAST率先在商用化软件中使用了先进的有限元技术，是目前唯一能对铸造凝固过程进行热－流动－应力完全耦合的铸造模拟软件，可以很好地模拟铸件的充型、凝固和残余应力，不需要与第三方软件进行耦合计算，得到的结果精度高。
　　ProCAST自推出以来，在世界各地受到了众多用户的青睐，在我国的主要用户比较著名的有：中国第一汽车集团公司、上海汽车铸造厂、航空部材料研究所、齐齐哈尔机车车辆厂、中科院沈阳金属所、上海交通大学、西北工业大学、四川大学等单位。

好的，这是一份关于《铸造工艺仿真ProCAST从入门到精通》之外的、详细的图书简介。 --- 图书简介：《先进材料设计与应用：从基础理论到前沿实践》 聚焦现代材料科学与工程的深度探索 《先进材料设计与应用：从基础理论到前沿实践》是一部旨在全面梳理现代材料科学与工程领域核心知识、前沿技术及实际应用案例的深度专著。本书并非专注于单一的制造工艺仿真，而是立足于材料科学的广阔视角，系统阐述了如何从原子尺度理解材料行为，进而设计、开发和优化具有特定功能的先进材料。 本书的编写，力求在理论的深度与工程的实用性之间找到最佳平衡点，面向材料学、化学工程、机械工程、航空航天、生物医学等多个交叉学科的研究人员、工程师、高级本科生及研究生。 第一部分：材料科学的基石与计算模拟的深度解析 第1章：晶体结构与缺陷工程 本章深入探讨了各类晶体材料（金属、陶瓷、半导体）的晶格结构、晶界理论及其对宏观性能的影响。重点阐述了位错、空位、间隙原子等晶体缺陷的形成机制、迁移特性及其在材料塑性、导电性中的核心作用。此外，引入了缺陷工程的概念，展示如何通过精确控制缺陷浓度和分布来调控材料的性能。 第2章：热力学与相图的构建与应用 详细解析了材料体系的热力学基础，包括吉布斯自由能、化学势等关键概念。重点在于多组分多相体系相图的绘制、解读与应用。内容涵盖了平衡相图（如二元、三元相图）的实验方法（如热分析、X射线衍射）及理论计算方法（如CALPHAD方法），并结合实际合金设计案例，说明如何利用相图指导热处理工艺。 第3章：材料计算模拟方法综述 本章系统回顾了微观到介观尺度的主要计算模拟技术。内容包括： 第一性原理计算（DFT）： 介绍其在电子结构、键合特性和材料预测中的应用，侧重于如何计算材料的力学、电学和磁学性质。 分子动力学（MD）模拟： 阐述如何构建和验证合适的势函数（如嵌入原子法EAM、偶合电子-离子势），并利用MD模拟宏观尺度下的扩散、相变、断裂等过程。 蒙特卡洛（MC）方法： 重点介绍其在模拟平衡态性质和随机过程中的应用，特别是用于材料相变动力学的研究。 第二部分：先进结构材料的开发与性能调控 第4章：高性能金属合金的设计与制备 本章聚焦于新一代结构材料的开发。内容包括：高熵合金（HEA）的设计原理、微观结构演化及其优异性能的成因分析；先进轻质合金（如镁锂合金、铝基复合材料）的强化机制；以及超细晶粒/纳米晶材料的制备技术（如高能球磨、快速凝固、严重塑性变形）。 第5章：先进陶瓷与复合材料的界面科学 深入探讨了陶瓷材料的烧结理论、晶界扩散机制以及如何通过引入第二相颗粒或纤维来提高陶瓷的断裂韧性。复合材料部分，重点分析了纤维/基体界面结合强度对其宏观力学性能的决定性影响，并介绍了界面改性技术。 第6章：先进高分子材料的构效关系 本章阐述了聚合物链结构（分子量、支化度、拓扑结构）与材料粘弹性、蠕变性能之间的定量关系。内容涵盖了先进高分子材料如液晶聚合物、形状记忆聚合物的分子设计思路，以及如何通过光引发或热引发交联来定制其最终的力学响应。 第三部分：功能材料的设计与工程化应用 第7章：能源材料：电池与催化剂的界面设计 聚焦于能源转换与储存领域的前沿材料。对于锂离子电池，详细分析了正负极材料的体积变化机制、固态电解质的离子传导路径。在催化剂方面，重点讨论了单原子催化剂（SAC）的制备方法、活性位点调控及其在电化学反应中的应用。 第8章：智能材料与传感器的集成技术 本章探讨了能够响应外界刺激（光、电、热、磁）而改变自身性能的智能材料。详细介绍了压电材料、磁致伸缩材料以及形状记忆合金的工作原理。同时，结合微纳加工技术，展示了如何将这些材料集成到高灵敏度的传感器和执行器中。 第9章：生物相容性材料与组织工程 从材料学的角度审视生物医学应用。本章涵盖了医用植入材料的腐蚀与疲劳问题，重点介绍了可降解材料的选择标准（如PLLA, PGA），以及如何通过表面改性技术（如纳米纹理化、生物分子接枝）来优化细胞粘附与组织再生过程。 第四部分：材料性能的表征与质量控制 第10章：先进微观结构表征技术 系统介绍了用于解析材料微观结构和化学成分的尖端表征手段，包括： 电子显微学（TEM/SEM）： 重点介绍高分辨透射电镜（HRTEM）在晶格成像和晶界分析中的应用，以及扫描电镜中的背散射电子（BSE）和能谱分析（EDS/EELS）。 光谱技术： 深入讲解X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱在表面化学态分析中的作用。 衍射技术： 阐述同步辐射X射线衍射（XRD）在原位（In-situ）研究材料应力演变中的优势。 第11章：材料力学性能的测试与寿命预测 本章侧重于工程应用中的可靠性评估。详细介绍了静态、动态（疲劳、冲击）测试的标准和设备。特别是，引入了基于物理机制的寿命预测模型（如Paris定律的修正模型、Creep-Fatigue交互作用模型），以及如何利用数字图像相关（DIC）技术进行全场应变测量。 结语：面向未来的材料创新 本书的最后部分将展望材料科学的未来发展方向，包括人工智能辅助材料发现（Materials Informatics）、增材制造中的材料挑战，以及可持续和循环经济对材料设计提出的新要求。 《先进材料设计与应用：从基础理论到前沿实践》不仅是一本教科书，更是一本引导读者跨越理论与实践鸿沟的工具书，旨在激发读者利用跨学科知识，解决复杂工程难题的创新能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图文配比达到了一个极高的水准，阅读体验非常流畅舒适。大量的截图都是高清且经过精心标注的，不像有些技术书籍，截图模糊不清或者标注混乱。作者在关键步骤的配图旁边，总是用简洁的文字进行对应说明，使得读者可以同时聚焦于视觉信息和文字解析，形成高效的双通道学习模式。更令人称赞的是，书中对于专业术语的引入和解释非常克制且精准。它不是堆砌晦涩难懂的行话，而是在第一次出现某个专业概念时，就立刻给予一个清晰的、结合当前情境的定义，后续再引用时，读者便能心领神会。这种对阅读节奏的把控，让我在阅读过程中几乎没有产生过“停下来查字典”的冲动，保证了思维的连贯性。在长时间的深度阅读中，这种流畅性带来的专注度维持，对于理解复杂概念至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用价值远超出了其定价。我过去也购买过一些号称“从入门到精通”的软件教程，但往往是“入门”的部分冗长乏味，“精通”的部分浅尝辄止，最后沦为工具软件的“功能罗列手册”。然而，这本书的“精通”部分，着重于探讨如何利用仿真工具去指导工艺优化和决策制定，而不是仅仅停留在软件操作层面。作者穿插了许多关于如何解读计算结果、如何将有限元分析的结果与实际生产中的物理现象建立联系的讨论。比如，它不仅仅告诉你如何模拟缩松，更重要的是告诉你，在什么情况下你应该调整浇注温度，或者如何优化冒口设计才能最大化地补偿缩松。这种由“模拟工具使用者”向“仿真分析专家”转变的思维引导，才是真正体现出这本书价值核心的地方。它教会的不是“按键”，而是“思考方式”，这对于一个追求职业深度的工程师来说，是无价的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计实在太抓人眼球了，封面那种金属质感的字体搭配深沉的蓝色背景，一下子就让人感觉到了专业和厚重。我刚拿到手的时候，就忍不住在手里摩挲了好久，那种触感很实在，不像有些教材，摸起来轻飘飘的，让人缺乏信心。内页的纸张质量也相当不错，光滑而不反光，印刷的线条和图表都非常清晰锐利，即便是那些复杂的几何模型和有限元网格划分的细节，也能看得一清二楚。我记得我以前看过的几本工程类的书，因为纸张太差，很多公式和图例都模模糊糊的，看着很费劲，但这本完全没有这个问题。而且，这本书的开本设计也很合理，拿在手里翻阅的时候，既不会太大觉得笨重，也不会太小导致重要的图表被折叠起来。侧边书脊的装订也很牢固，我猜即使是经常翻阅，它也能撑很久，这对于一本工具书来说太重要了，毕竟我们学习过程中肯定要反复查阅。这种对书籍物理形态的重视，从侧面反映出作者和出版社对内容质量的把控也是非常严谨的，让人在阅读之前就对内容本身充满了期待和敬意。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节逻辑安排简直是教科书级别的示范，它没有急于抛出那些让人望而生畏的复杂理论公式，而是采取了一种循序渐进、由浅入深的学习路径。开篇部分对铸造工艺的宏观概述，就像是给初学者铺设了一条平坦的导入高速公路，用非常通俗易懂的语言勾勒出了整个仿真流程的蓝图。随着阅读深入，作者巧妙地将理论知识点融入到实际案例的讲解中，让你在学习“为什么”的同时，立刻就能看到“怎么做”。特别是那些关于边界条件设置和材料参数输入的章节，处理得极其细致，仿佛作者就坐在你旁边，手把手地指导你每一步该点击哪个按钮，每项参数应该如何取值。我过去在自学其他软件教程时，最头疼的就是理论和实践脱节，或者案例过于简单缺乏代表性。但这本书显然做到了平衡，它既有足够的深度去支撑专业人士的进阶需求，又有足够的广度去帮助新手快速上手，这种结构的精妙设计，极大地降低了学习曲线的陡峭程度，让人感觉每翻过一页，自己的能力都在实实在在地增长。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏作者在书中对于“陷阱”和“常见错误”的提炼和总结，这才是真正体现出作者实战经验的宝贵财富。很多软件指南只会告诉你“正确做法”，但真正让人卡住的往往是那些“不该做的事情”或者那些不易察觉的微小疏忽。这本书里，作者以一种过来人的口吻，专门开辟了专门的板块，详尽地列举了例如网格畸变率过高导致收敛失败、冷却曲线设置与实际工艺不符引发的预测偏差等问题，并给出了针对性的诊断和修正建议。这种前瞻性的错误预防机制，比事后补救要高效得多。我甚至发现，有些我个人在实际工作中遇到过，但一直没能彻底解决的疑难杂症，竟然在这本书里找到了清晰的解释和解决方案。这感觉就像是，作者已经替我踩了一路的雷，然后用清晰的地图标记了出来，大大节省了我宝贵的试错成本，这种知识的“防错”设计，是任何纯粹的官方帮助文档都无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

但就是小贵，不错。为了毕业论文要重头学起，苦啊

评分☆☆☆☆☆

世界领先的铸造模拟解决方案，·有限元核心高精度应力计算、真正的多场耦合，·工业化应用从工业中来到工厂中去。·广泛的应用领域所有铸造工艺、所有合金材料·广泛的数据接口常用、软件接口·高级冶金学性能分析铸态组织、性能，晶体结构·广泛的应用平台、、，阅读了一下，写得很好，铸造工艺仿真从入门到精通全面系统地讲述了基于有限元方法的铸件成形过程数值模拟软件的操作原理及使用方法。内容包括有限元网格剖分器、铸件成形数值模拟参数设置、模拟结果处理及显示等，用进行砂型重力铸造过程模拟、精密铸造铸造过程模拟、压铸铸造过程模拟、离心铸造铸造过程模拟、消失模铸造铸造过程模拟、低压铸造铸造过程模拟、挤压铸造铸造过程模拟等过程模拟。所能进行的模拟计算包括充型过程流场模拟及与温度场耦合过程模拟、温度场模拟及缩孔缩松缺陷预测模拟、应力场模拟、微观组织模拟等。最后，铸造工艺仿真从入门到精通给出了若干用软件解决铸造企业实际问题的经典范例。铸造工艺仿真从入门到精通可作为铸造工程技术人员学习软件的教材，也可作为采用铸件凝固数值模拟技术解决实际铸件工艺设计及质量缺陷分析的参考书。，，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控制。铸件的形成经历了充型和凝固两个阶段，宏观上主要涉及到流动、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变化的同时存在着枝晶间对流和收缩等现象收缩则导致应力场的变化。与流动相关的主要铸造缺陷有浇不足、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为①只是定性分析②要反复试制才能确定工艺。要精确地分析场的变化又非人力能为，所以要依靠计算机来进行数值模拟。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准确的计算以获得合理的铸件形成的控制参数，其内容包括温度场、流场、浓度场、应力场的计算。当然，铸件形成时因高温下的化学反应产生的影响也是很重要的。初期的数值模拟主要是为了消除铸件缺陷，并未涉及组织控制，目前，研究工作已深入到组织模拟，以达到控制性能的目的。。

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