凝固模擬CAE系統(tǒng)若干接口的研究與開發(fā).pdf

1、計(jì)算機(jī)科學(xué)與鑄造技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物—鑄造數(shù)值模擬技術(shù)，為傳統(tǒng)鑄造注入了活力。目前，鑄造數(shù)值模擬技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)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(gè)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(gè)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(chǔ)上，綜合運(yùn)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(jì)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(jìn)行應(yīng)力場的模擬計(jì)算，從而建立集成化的應(yīng)力場數(shù)值模擬系統(tǒng)。
　　 根據(jù)華鑄CAE溫度場結(jié)果的文件格式和ANSYS軟件相應(yīng)的文件格式

3、，對比有限元和有限差分網(wǎng)格模型的對應(yīng)關(guān)系，編制了溫度載荷傳遞軟件模塊，實(shí)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(yīng)力框的鑄造過程的熱應(yīng)力進(jìn)行了數(shù)值模擬，并對應(yīng)力框的變形、應(yīng)力變化和殘余應(yīng)力進(jìn)行了驗(yàn)證，得到的結(jié)果與公認(rèn)的結(jié)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(jié)果文件格式與Tecplot通用后處理軟件的基本文件格式的基礎(chǔ)上，編制

4、了數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換格式軟件模塊，實(shí)現(xiàn)了華鑄CAE模擬結(jié)果在Tecplot上的顯示。并通過與華鑄CAE后處理之間的對比，驗(yàn)證了該接口的準(zhǔn)確性。
　　 華鑄CAE與IGES的接口是在研究IGES文件實(shí)體和文件格式的基礎(chǔ)上，運(yùn)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(diǎn)連線的算法，初步實(shí)現(xiàn)了基于IGES的有限差分的前處理模塊。
　　 實(shí)際應(yīng)用表明，開發(fā)的接口能夠很好地完成各自的處理任務(wù)。因此，凝固模擬CAE系統(tǒng)的若干接口