计算机在材料成型与控制工程的应用

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1、计算机专业应用华中科技大学材料学院材控1103班组员：邓哲（组长）、李文、王静、巴依哈那提、黄永楷沙吾列提汗2011/12/15材料成型及控制工程随着信息时代的到来，计算机已经在我们的世界立足。在材料成型及控制工程的专业应用中，计算机更是立下汗马功劳。焊接成型及控制，铸造成型及控制，压力加工及控制，模具设计与制造均需用到计算机。其主要应用包括：模型设计、数据处理、模拟仿真、自动控制。计算机在材料成型及控制工程的应用专业概况：材料成型及控制工程是研究热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状，研究热加工过程中的相关工艺因素对材料的影响，解决成型工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法；研究

2、模具设计理论及方法，研究模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。是国民经济发展的支柱产业。计算机在该专业的一些典型应用：模型设计：近几十年来，在汽车工业和航空工业的带动下，随着塑性加工理论、数字化技术、优化技术和运筹学的发展，计算机技术已逐渐用于解决金属塑性加工中的各种复杂问题，包括计算机辅助规划(LAPP)、辅助设计(CAD)等方面。这些计算机技术的成功应用，大大促进了材料加工技术的快速发展。例如，模具设计：1、将各组件产品图纸利用设计软件（CAD、PRO/E、UG、Mastercam、Solidworks等，对一般结构简单的模具,CAD软件又快又好用,对结构复杂,曲面较多的模具,PR

3、O/E、UG、Mastercam、Solidworks等都是较好分型软件和制造软件）设计出来，并进行组立分析。2、在产品分析之后所要进行的工作，对产品进行分析采用什么样的模具结构（可借助计算机），并对产品进行排工序，确定各工序冲工内容，并利用设计软件进行产品展开，在产品展开时一般从后续工程向前展开。3、备料，依产品展开图进行备料，在图纸中确定模板尺寸，包括各固定板、卸料板、凸凹模、镶件等。在备料完成后即可全面进入模具图的绘制，在备料图纸中再制一份出来，进行各组件的绘制。　4、在以上图纸完成之后，其实还不能发行图纸，还需对模具图纸进行校对，将所有配件组立，对每一块不同的模具板制作不同的图层，

4、并以同一基准如导柱孔等到进行模具组立分析，并将各工序产品展开图套入组立图中，确保各模板孔位一致以及折弯位置的上下模间隙配合是否正确。在材料成型的设计当中，计算机的引入极大地减少了设计成本，减少了设计错误，提高了设计效率，为快速高效的完成大型的复杂的工程设计提供了可能。数据处理：现有工程材料的种类繁多，其成分、结构、性能等构成了庞大的信息系统。目前已经建立了许多不同类型的材料数据库，如合金、金属间化合物、高分子聚合物、陶器、玻璃、晶体、复合材料等各种材料的物理、化学和物理化学性质、力学性能等方面的数据库。这些数据库在材料设计、合理选材等方面发挥了巨大作用。例如，耐磨料磨损材料数据库系统（da

5、tabasesystemofabrasivewearresistancematerials）：约80%的零件失效是磨损引起的，其中磨料磨损占50%以上。．多年来，国内对耐磨材料及相关特征的研究已经积累了大量的经验和数据。该数据库以磨料磨损工作系统(ASWW)为基础，用可视化数据库编程语言Delphi设计耐磨料磨损材料数据库系统(AWMDS)，在实现耐磨料磨损材料信息存储、管理、查询功能的基础上，采用定量关系进行选材，从而对从事磨损研究。数据库系统构成：1磨料磨损工作系统(AWWS)将磨损过程中的诸多影响因素归纳整理建立磨料磨损工作系统(AWWS)，磨料磨损工作系统包括：磨料特性、耐磨材料、

6、工作条件和检测手段．磨料是工程研究的主要对象，不同特性的磨料在一定的工作条件下，所选择的耐磨材料各不相同；工作条件是工作系统中的重要外部因素，对磨损进程至关重要；检测手段对整个工作系统的具体情况进行测试及评价．总之，磨料磨损工作系统是一个各因素相互联系、制约的有机整体。2考虑到整个系统材料种类、规格多，数量大，影响因素复杂等特点，数据库结构设计采用面向对象，关系型动态数据库，按数据类型，科学合理地设置各种类型的字段，便于分类存放，统一管理，提高检索与查询速度．本系统将为用户查询耐磨料磨损材料的相关数据提供友好的界面和快速准确的服务，并在此基础上为耐磨料磨损的选材提供依据和帮助．故建立该系统

7、的总体框架应以磨料磨损工作系统为基础和出发点。库内存储15个数据分库(磨损类型与特征分库，磨料特性分库，耐磨材料分库，工作条件分库，检测手段分库，磨料磨损典型零件分库、文摘分库、国标分库、科研单位分库、生产厂家分库和经验关系分库等)，34个数据表(磨料磨损数据表，磨料硬度表，磨料磨损性能表等)，这都将材料的工艺-组织-性能同时呈现给用户，达到产品选材和工艺咨询的目的。模拟仿真：1、随着计算机硬件和软件技术的迅猛发展，材料