资源描述：
《铸造过程应力场数值模拟集成系统的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、哈尔滨工业人学r学硕}学位论文摘要本文研究了铸造过程的应力场及铸件的变形。在己有的温度场数值模拟软件和有限元分析软件ANSYS的基础上，综合运用有限元和有限差分的方法，采用间接祸合的方式，即先在温度场模拟软件中使用有限差分方法计算出温度场数据，再把此温度场数据传递到有限元模型中，进行应力场的模拟计算，从而建立了集成化的应力场数值模拟系统。在温度场的模拟中，使用了SolidWorks建立模型，对此模型进行有限差分形式的网格剖分，然后对铸件的温度场进行求解。为了计算最终的残余应力，需要在大范围对温度场求解，因此在求解程序中加入了最大温度提取程序和优化程序，通过优化，在不同的温度变化趋
2、势下采用了不同的存储步数;并通过最终的最大温度变化图，剔除了温度变化平缓的温度载荷结果。从而减少了在后序的模拟过程的负担，提高了效率。根据以上的温度场结果的格式和ANSYS软件的相应的文件格式，对比有限元和有限差分网格模型的对应关系，编制了温度载荷传递软件模块，实现了温度载荷从有限差分模型向ANSYS有限元模型的传递接口。利用接口程序传递的温度载荷，在ANSYS中进行分析验证。整理了相应的热物性随温度变化的数据，并以表格的形式输入ANSYS。定制了与验证的问题相应的命令文件，使得在ANSYS中的模拟计算可以自动进行。使用本集成化系统对应力框的铸造过程的热应力进行了数值模拟，并对应
3、力框的变形、应力的变化和残余应力进行了验证，得到的结果能与实际情况较好的吻合。应用此模拟系统模拟了波导件的铸造过程的热应力。关键词有限差分;有限元;应力场;数值模拟;铸造过程哈尔滨T.业人学学硕{_学位论文AbstractInthispaper,analysisonthethermalstressincastingprocessbymeanso#numericalsimulationisperformed,anintegratedsystem,whichcombinestheanalysesofthermalfieldandstressfieldincastingsandalso
4、integratesthemethodsofFDM(FiniteDiferenceMethod)andFEM(FiniteElementMethod),isestablished.Inthesystem,anindirectcouplingmethodisused,thatis,theanalysisoftemperaturefieldiscarriedoutatfirstandthentheanalysiso#stressfieldfollowswiththeresultsofthermalanalysisasbodyloads.Intheanalysisoftemperatu
5、refield,thecastingismodeled,enmeshed,andanalyzed,Sincetheresidualstressstatusneedtobeanalyzed,thethermalanalysisshouldbeperformedinalargetemperaturerange.Becauseofthis,somecodesareaddedintothethermalanalysismoduletooptimizetheanalysisaccordingtothetendencyofmaximumtemperaturevariationandtosav
6、ethemaximumtemperaturesothatthegraphoftemperaturecanbedrawntohelpchoosetheproperanalysisrange,thismakestheanalysisefficient.AccordingtothedataformatsofFDMandANSYSFEMandthegeometricrelationsbetweenFDMandFEMenmeshedmodels,aninterfacemodule,whichcantransferFDMtemperaturefielddataintoFEMformat,is
7、programmed,andthismakesitpossibletoapplythetemperaturefielddatatoANSYSanalysisasbodyloads.Thenecessaryphysicalpropertiesarecollectedandinputasatable.Alsosomecommandstreamfilesareproducedtohelptoanalyzeautomatically.Astressframecastingissimula
