铝合金浇注系统及补缩系统设计与软件开发

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1、图书分类号TG244密级非密注1UDC全日制工程硕士学位论文铝合金浇注系统及补缩系统设计与软件开发郭潇群副教授校内指导教师（姓名、职称）徐宏教授校外指导教师（姓名、职称）曹士锐副教授申请学位级别工程硕士所在领域（研究方向）材料工程论文提交日期2018年4月8日论文答辩日期2018年6月4日学位授予日期年月日论文评阅人王荣峰刘云答辩委员会主席王录才2018年6月5日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类中北大学学位论文铝合金浇注系统及补缩系统设计与软件开发摘要当前，铸造过程数值模拟技术得到了广泛发展，已经成为近年来

2、国内外铸造领域研究的热点方向。国内近年来也开发了几款商业化铸造模拟软件，但同众多发达国家相比，国内商业化软件的水平仍然处于落后阶段。未来，基于传热原理的铸造凝固数值模拟、温度场数值模拟、铸造工艺计算机辅助设计以及材料数据库等将是铸造模拟软件发展的几个重要方向。本文以C++语言为系统程序开发语言，MicrosoftVisualStudio2010为程序开发环境，利用OpenGL技术实现了数据可视化图形显示，采用MySQL实现数据库的构架和管理，开发了铝合金浇注系统及补缩系统辅助设计软件。浇注系统设计部分通过对STL造

3、型文件的分析，读取其几何信息，实现了三维实体文件的校正、分型面分析以及根据选择的铸造方法完成铸件浇注系统设计。补缩系统设计部分则根据CAE软件的初步模拟结果，分析结果中缺陷位置及凝固时间，验证缺陷位置孤立熔池的收缩量，从而完成铸件的补缩系统设计。同时，针对补缩系统设计建立了冒口数据库，并对数据库的维护功能进行了进一步的完善。本课题所开发软件的界面简洁美观，用户操作时只需要输入相关条件参数，系统后台进行大量的数据计算，同时，冒口、冷铁等知识库查询快捷方便，从而简化了铸造工艺设计流程。并且，工艺设计结果对实际的铸造生产

4、具有较好的参考价值。关键词：铝合金，数值模拟，数据库，工艺设计中北大学学位论文AluminumalloygatingsystemandfeedingsystemdesignandsoftwaredevelopmentAbstractCurrently,Thenumericalsimulationtechnologyofcastingprocesshasbeenwidelydeveloped,ithasbecomeahotresearchdirectioninrecentyearsathomeandabroad.In

5、recentyears,severalcommercialcastingsimulationsoftwareshavebeendevelopedinChina,Butcomparedwithmanydevelopedcountries,thelevelofcommercialsoftwareinChinaisstilllaggingbehind.Inthefuture,thenumericalsimulationofCastingSolidificationBasedontheprincipleofheattran

6、sfer,numericalsimulationoftemperaturefield,computeraideddesignofcastingprocessandmaterialdatabasewillbeafewimportantdirectionsofthedevelopmentofcastingsimulationsoftware.ThisarticleusestheC++languageasthesystemprogramdevelopmentlanguage，MicrosoftVisualStudio20

7、10astheprogramdevelopmentenvironment,usingOpenGLtechnologytorealizedatavisualizationandgraphicdisplay,usingMySQLtorealizeDatabasearchitectureandmanagement,developedaluminumalloygatingsystemandfeedingsystemaideddesignsoftware.Thedesignpartofthegatingsystemreads

8、thegeometricinformationthroughtheanalysisoftheSTLmodelingfile,andrealizesthecorrectionofthethree-dimensionalentityfiles,theanalysisofthepartingsurfaceandthedesignofthegatingsystema