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自1962 年Fursund最先采用计算机模拟铸件温度场以来，铸造过程数值模拟技术有了长足进展。近年来，随着计算机模拟技术的日益成熟，数值模拟手段在优化铸造宏观过程方面的作用越来越重要。计算机数值模拟技术可以有效地再现和预测铸造工艺过程中可能出现的问题，从而实现工艺过程的优化，降低制造成本。目前铸造宏观过程模拟技术主要包括物理模型、边界条件、网格划分、数值求解、缺陷预测以及工艺优化等方面。准确描述数值求解问题的关键是物理模型和边界条件，铸造宏观过程的物理模型包括流动场模型、温度场模型和应力场模型。一般来说，铸造过程是极为复杂的物理-化学过程，尤其是特殊的铸造工艺，如消失模铸造(涉及到泡沫气化现象)和挤压铸造(涉及到凝固壳的变形)等。不同铸造工艺中的流动过程有很大差异，如低压铸造过程中充型平稳，重力起主导地位，而高压铸造过程中入射速率极快(达30 m/s 以上)，充型流动过程变化快，重力的影响可以忽略不计。凝固过程还涉及相变，往往与流动过程和应力演变过程相耦合，如何在宏观层面上准确地处理相变问题也是难点之一。铸造宏观过程的边界条件需视不同铸造工艺而定，如低压铸造涉及到压力下充型，离心铸造涉及到旋转轴设定，定向凝固涉及到辐射换热处理等。因此，寻求有效的物理模型和边界条件一直是准确预测铸造宏观过程的关键。

目前公司使用的Magma数值模拟软件，虽然可以对铸件进行应力模拟，但该软件模拟应力所需时间过长，一般铸件应力模拟时间需要7-10天左右，大型铸钢件时间更久，耗费周期长，且期间不能对其他产品进行凝固、充型模拟。因此，我公司需要一种针对大型铸钢件实现快速应力模拟的技术。

需解决的主要技术难题

主要技术难题：

公司使用的 Magma数值模拟软件,对大型铸钢件进行应力模拟时间更久,耗费周期长,且期间不能对其他产品进行凝固、充型模拟。

期望实现的主要技术目标

主要技术目标：

开发数值模拟软件，对大型铸钢件应力模拟，需要时间短、耗费周期短、且模拟期间能对其他产品进行凝固、充型模拟,以识别凝固及热处理过程中残余应力造成的变形及开裂风险,从而提升铸件质量,降低生产成本和周期,提高企业生产效益。

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