凝固模擬CAE系統(tǒng)若干接口的研究與開發(fā).pdf

1、計算機科學與鑄造技術的結合產(chǎn)物—鑄造數(shù)值模擬技術，為傳統(tǒng)鑄造注入了活力。目前，鑄造數(shù)值模擬技術已經(jīng)進入了實用階段，國內(nèi)外鑄造數(shù)值模擬軟件層出不窮，如德國的MAGMA、美國的ProCAST以及國內(nèi)著名的華鑄CAE等。
　　 現(xiàn)在，CAE系統(tǒng)不再是一個封閉的系統(tǒng)，需要和CAD系統(tǒng)以及其他的CAE系統(tǒng)之間相互協(xié)作。這要求CAE系統(tǒng)具有通用性和開放性，因此開發(fā)CAE系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口具有重要的意義。
　　 本文研究開發(fā)了華鑄CAE與

2、ANSYS、Tecplot、IGES的三個接口。
　　 華鑄CAE與ANSYS的接口是在已有溫度場模擬軟件華鑄CAE和有限元軟件ANSYS的基礎上，綜合運用有限差分和有限元方法，采用間接耦合方式，即先在華鑄CAE軟件中由有限差分計算出溫度場數(shù)據(jù)，再將此數(shù)據(jù)通過溫度場數(shù)據(jù)傳遞模塊加載到有限元模型進行應力場的模擬計算，從而建立集成化的應力場數(shù)值模擬系統(tǒng)。
　　 根據(jù)華鑄CAE溫度場結果的文件格式和ANSYS軟件相應的文件格式

3、，對比有限元和有限差分網(wǎng)格模型的對應關系，編制了溫度載荷傳遞軟件模塊，實現(xiàn)了溫度載荷從有限差分模型向ANSYS有限元模型的傳遞接口。
　　 使用本集成化系統(tǒng)對典型的應力框的鑄造過程的熱應力進行了數(shù)值模擬，并對應力框的變形、應力變化和殘余應力進行了驗證，得到的結果與公認的結果吻合較好。
　　 華鑄CAE與Tecplot的接口是在研究華鑄CAE鑄造過程模擬結果文件格式與Tecplot通用后處理軟件的基本文件格式的基礎上，編制

4、了數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換格式軟件模塊，實現(xiàn)了華鑄CAE模擬結果在Tecplot上的顯示。并通過與華鑄CAE后處理之間的對比，驗證了該接口的準確性。
　　 華鑄CAE與IGES的接口是在研究IGES文件實體和文件格式的基礎上，運用有限差分的剖分思想，采用平面和曲線相交的算法以及交點連線的算法，初步實現(xiàn)了基于IGES的有限差分的前處理模塊。
　　 實際應用表明，開發(fā)的接口能夠很好地完成各自的處理任務。因此，凝固模擬CAE系統(tǒng)的若干接口