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面向工程的冒口优化设计CAD系统的研究与开发

作　者: 胡金奎
导　师: 郑贤淑
学　校: 大连理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 面向工程研究与开发 CAD系统优化设计冒口重量计算凝固进程铸造工艺设计三次方程法单元离散化
分类号: TG248
类　型: 硕士论文
年　份: 2000年
下　载: 96次
引　用: 1次
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内容摘要

随着计算机技术的快速发展，计算机辅助设计技术在铸造工艺设计中得到了愈来愈广的应用。在工艺设计中，铸件模数、重量计算和冒口的优化设计是一个重要的组成部分。但在以往所开发的软件中，铸件的模数和重量计算不系统化、规模化、专业化，对于一些复杂的铸件而言，这些参数不易准确地求出；冒口的设计系统大多凭经验得出，很少上升到理论的高度来准确地设计，而且冒口的准确程度不易用数值模拟计算来进行检验等。本文的工作就是针对上述问题，开发了一套集成化的软件包系统。在铸件重量和模数计算中,本文采用将图形分为三类的做法，标准图形、常用图形和复杂图形，对于不同类型的铸件采取不同的方法，且界面操作方便，易于工艺人员选择。在冒口优化设计中，采用了两种计算方法：（1）理论性较强的Ruddle三次方程法，并将 Johns的缩孔形状法结合进去，形成了修正三次方程法，使计算结果准确；（2）实际中应用的经验性较强的热节圆法。这样达到理论和经验相结合。首次用VB开发AutoCAD R14的ActiveX技术，对各种三维铸件、铸型、冷铁等进行自动网格剖分，将图形信息的单元离散化。并自动对不同材料的物体赋材料代码值，解决了三维图形和数值模拟接口问题。采用有限差分的交替方向显示（A．D．E）格式进行凝固进程数值模拟，能进行直角坐标和柱坐标上的温度场计算。本文借助计算机图形学，进行温度场的后处理显示，能对任意计算时刻的温度分布进行颜色过渡逼真显示，能进行凝固进程曲线的绘制，冷却曲线的绘制和打印铸造工艺卡等，为用户优化工艺设计提供良好的分析工具。

全文目录

第一章概述  7-14
  1．1 引言  7-8
  1．2 铸件数值模拟及冒口工艺 CAD发展概况  8-12
    1．2．1 国外发展概况  8-10
    1．2．2 国内发展概况  10-12
  1．3 本文工作的目的和内容  12-14
第二章软件设计思路  14-20
  2．1 系统技术基础  14-17
  2．2 系统设计思路  17-20
第三章铸件重量与模数的计算  20-30
  3．1 重量计算  20-26
  3．2 模数计算  26-30
第四章铸造工艺设计  30-39
  4．1 铸造冒口的优化设计  30-37
  4．2 铸件缩松缩孔的判据与预测  37-39
第五章铸件凝固过程数值模拟  39-54
  5．1 前处理过程  39-43
    5．1．1 铸件网格自动剖分  39-42
    5．1．2 工艺参数的输入  42-43
  5．2 铸件凝固进程数值模拟  43-54
    5．2．1 热传导方程  43-48
    5．2．2 复合导热系数  48-49
    5．2．3 边界条件的处理  49-50
    5．2．4 潜热处理  50-54
第六章后处理过程  54-61
  6．1 数据文件的查找  54-55
  6．2 冷却曲线的绘制  55-56
  6．3 凝固进程曲线的绘制  56-57
  6．4 动态显示方法  57-61
第七章应用实例  61-69
第八章结论  69-70
参考文献  70-74
致谢  74

面向工程的冒口优化设计CAD系统的研究与开发

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