某型无人机发动机缸套铸造过程模拟与分析

论文摘要

铸造过程模拟是现代铸造工业的重要手段。铸造过程(重力铸造和压力铸造)的计算机模拟涉及铸造工艺理论、凝固理论、传热学、流体力学、数值分析以及计算机图形学等多种领域，是公认的材料科学的前沿领域之一。通过模拟可以对铸件进行质量预报，从而减少制订铸造工艺的盲目性；通过对工艺参数的分析研究，可以优化方案，从而确保铸件质量，提高生产效率。这也为铸造工程师提供新的途径来研究铸造过程，从而产生新的设计方案。 本论文结合对铸造过程计算机模拟技术的发展及相关问题的评述分析，直观对比了当前比较流行的铸造过程模拟软件。通过对铸造模拟软件ProCAST和三维建模CAD软件Pro／E软件评述、对比及接口方式分析，避开常用的先实体建模并划分面网格后再导入ProCAST软件系统的方式，利用Pro／E曲面建模技术，探索实现了ProCAST软件系统可以接受的模型文件，并由ProCAST软件系统自己完成网格划分，从而提高了ProCAST对模型的识别程度，提高模拟效果。 本论文针对当前生产中尚无好的解决办法的某型无人机的发动机缸套(铸件)的成品率低的问题，另辟蹊径，用计算机模拟技术对缸套的铸造和凝固过程进行计算机仿真模拟和分析，探索浇注温度等铸造工艺参数对缸套质量的影响规律，提出一个较为合理的铸造参数范围，达到优化生产工艺，改善铸件质量的目的，从而对实际生产起到指导作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 文献评述
• 1.1 铸造过程计算机模拟技术的应用研究现状及发展
• 1.1.1 概述
• 1.1.2 计算机技术应用于铸造过程模拟的发展
• 1.1.3 铸造过程计算机模拟的研究应用的现状
• 1.1.4 计算机模拟铸造软件的应用
• 1.1.5 铸造过程计算机模拟技术的发展前景
• 1.2 常用铸造过程模拟软件比较
• 1.2.1 建模与数据交换的比较
• 1.2.2 网格处理
• 1.2.3 前处理参数设置的比较
• 1.2.4 运算求解、后处理与缺陷预测的比较
• 1.3 选题背景及要解决的问题
• 1.3.1 选题背景
• 1.3.2 问题的提出
• 1.3.3 要实现的目标及选题意义
• 第二章 ProCAST软件的模拟分析应用及相关问题
• 2.1 ProCAST简介
• 2.1.1 ProCAST软件的基本模块
• 2.1.2 ProCAST软件的模拟过程
• 2.1.3 ProCAST的模拟分析应用
• 2.1.4 ProCAST软件的特点
• 2.2 ProCAST与 Pro/E的接口问题
• 2.2.1 Pro/ENGINEER与ProCAST的接口方式的分析
• 2.2.2 Pro/ ENGINEER与ProCAST的接口方式
• 第三章 Pro/E曲面建模和 ProCAST网格划分的实现
• 3.1 问题的提出
• 3.2 用pro/E曲面建模实现 MeshCAST网格划分
• 3.3 小结
• 第四章 某型无人机发动机缸套的铸造过程模拟及分析
• 4.1 对钢套的模型处理和模拟环境设定
• 4.2 前期建模和网格划分
• 4.2.1 用 Pro/E以曲面方式建模
• 4.2.2 导入到 ProCAST软件系统进行网格划分
• 4.2.3 基本模拟参数设置
• 4.3 钢套铸造过程的计算机模拟
• 4.3.1 初始条件及主要运行参数设定
• 4.3.2 模拟情况
• 4.4 模拟结果分析
• 4.5 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢