基于有限差分法的铸造热应力数值模拟论文.pdf文档全文免费阅读、在线看

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国内图书分类号：TG24 学校代码： 10213 国际图书分类号: 621.74 密级： 公开 工学博士学位论文 基于有限差分法的铸造热应力数值模拟 博 士 研 究 生：王跃平 导 师：薛 祥 教授 申 请 学 位：工学博士 学 科：材料加工工程 所 在 单 位：材料科学与工程学院 答 辩 日 期：2013 年 7 月 授予学位单位：哈尔滨工业大学 Classified Index: TG24 U.D.C.: 621.74 Dissertation for the Doctoral Degree in Engineering NUMERICAL SIMULATION OF THERMAL STRESS IN CASTING PROCESS BASED ON FINITE DIFFERENCE METHOD Candidate ： Wang Yueping Supervisor： Prof. Xue Xiang Academic Degree Applied for ： Doctor of Engineering Specialty ： Materials Processing Engineering Affiliation ： School of Materials Science and Engineering Date of Oral Examination ： July, 2013 Degree-Conferring-Institution ： Harbin Institute of Technology 摘 要 摘 要 铸造热应力主要是由于铸件凝固时各部分冷却不均匀以及铸型（芯）的阻 碍作用导致合金冷却过程收缩受阻与不同部位的相互制约产生的。铸造热应力 是导致铸件裂纹或变形报废的主要原因之一。近年来随着温度场数值模拟技术 的成熟，铸造热应力数值模拟逐渐成为铸造过程宏观模拟的研究热点。目前，， 铸造过程中的温度场、流场的数值模拟多采用有限差分法（FDM ），而在铸造 热应力数值分析方面不得不采用有限元（FEM ）方法。采用两个不同的 （FDM 和 FEM ）数值模拟软件包和两种不同的网格模型分别进行充型凝固和 热应力分析，会大大降低了运算效率和计算精度。因此，本文致力于开发基于 单一有限差网格的温度场与应力场一体化的铸造热应力数值模拟软件。 本文利用 FDM 在网格剖分、温度场模拟等方面方便快捷的优势，基于 FDM 采用热-力单向耦合方法，自

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