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第1章 数值模拟的基本理论和方法1

1．1传热解析1

传热的基本形态1

傅立叶（Fourier）定律和热传导率1

热能守恒与热传导的微分方程2

初期条件和边界条件3

有限差分法4

1．2流动解析6

质量守恒6

动量守恒（Navier-Stokes方程）7

1．3凝固解析7

目的7

凝固现象的基础7

凝固模式10

1．4 CAE的基本知识11

CAE系统的组成12

解析方法12

第2章 数值模拟在材料加工中的应用基础14

2．1凝固过程的模拟15

概述15

缩孔的推断方法15

铝合金砂型铸件的分析17

2．2流动过程的模拟21

概述21

压铸充型过程22

充填顺序的改进23

浇不足缺陷的克服23

冷隔的消除27

浇注系统中考虑过滤器的流场27

2．3应力解析初步33

基本原理33

解析实例34

第3章 模拟前的预备工作37

3．1三维CAD基础知识37

3．2解析模型的建立40

第4章 模拟软件的使用方法与结果分析42

4．1模拟软件的基本组成与操作42

4．2重力铸造过程的模拟48

进入计算功能48

结果处理与分析48

数据库的管理50

4．3压力铸造过程的模拟56

预测半固态铸铁合金用压铸模的受热过程56

金属液的温度和充填模式变化58

压室内的计算59

4．4背压计算63

铸模材料透气性的背压设定64

铸模缝隙之间的背压设定65

实例求解67

4．5倾斜铸造67

基本CAD模型67

主要倾斜工艺参数69

充型过程69

4．6连续铸造70

圆形坯料的连铸模拟70

方形坯料的连铸模拟70

两种坯型的应力对比73

完整连铸模拟（铸钢）的结果显示73

第5章 大型合金钢锭铸造应力的解析75

5．1几何模型与物性参数75

5．2应力的计算结果76

5．3减低应力和工作效率的兼顾79

均匀吹风冷却79

增加钢锭模的厚度80

锭型的对比85

第6章 铝合金半固态压铸成形过程的模拟96

6．1实验工艺96

基本过程96

压铸模形状97

压铸充型过程的测试97

6．2模拟／实验结果97

改变若干主要参数进行的模拟比较97

模具设计的优化106

6．3在汽车零件研制上的应用126

第7章 模拟技术在生产实践中的应用132

7．1大型铸铁件开箱时间的求解132

CAD模型132

求解的目的132

物性值的修正与方向的确立133

从冷却过程的求解寻求对策134

7．2热处理工艺的温度控制137

解析的目的137

解析模型及解析结果137

7．3铸铁半固态过程的流动、凝固缺陷预测139

解析模型139

不同固相率的充型计算结果139

不同铸型条件下凝固缺陷的预测139

参考文献143