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| 編輯推薦： |
1）本书系统地介绍了铸造充型凝固过程数值模拟理论与方法、铸造充型凝固过程数值模拟软件及应用两部分内容。也就是说，本书既有涵盖理论方法、软件系统，又涵盖应用案例，实用性强。
2）本书是对我国铸造行业从数字化走向智能化的思考与探索，以期为我国铸造行业由大变强奠定好数字化优化设计基础，并为我国铸造行业走向智能化提供工艺优化设计理论方法指导、国产铸造CAE软件系统支持以及典型应用案例借鉴。
3）本书是铸造行业实现数字化、信息化、智能化的必备图书。
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| 內容簡介： |
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本书系统地阐述了铸造充型凝固过程数值模拟的理论与方法、软件系统及典型应用案例。本书分上下两篇：上篇铸造充型凝固过程数值模拟理论与方法，主要介绍了数值模拟离散方法、充型凝固过程数学模型与数值求解及缺陷预测方法、数值模拟前后处理技术等；下篇铸造充型凝固过程数值模拟软件及应用，主要包括华铸CAE系统的控制平台、前处理、计算分析、后处理等功能模块以及典型应用案例。本书是对我国铸造行业从数字化走向智能化的思考与探索，以期为我国铸造行业由大变强奠定好数字化优化设计基础，并为我国铸造行业走向智能化提供工艺优化设计理论方法指导、国产铸造CAE软件系统支持以及典型应用案例借鉴。
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| 目錄：
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前言
上篇铸造充型凝固过程数值模拟理论与方法
第1章铸造数值模拟技术概述2
1.1铸造数值模拟技术简介2
1.2铸造数值模拟技术发展现状2
1.2.1已实用化的铸造数值模拟技术2
1.2.2正在发展中的铸造数值模拟技术11
1.3铸造数值模拟技术工程化发展趋势18
1.3.1高精度缺陷定量化预测技术19
1.3.2热物性参数反求技术19
1.3.3智能化铸造工艺设计与优化技术21
1.3.4铸造全流程模拟与数字化管理融合21
第2章铸造数值模拟方法基础23
2.1有限差分法23
2.1.1原理介绍23
2.1.2离散方法25
2.2有限元法28
2.2.1原理介绍28
2.2.2离散方法29
2.3有限体积法33
2.4其他数值模拟方法34
第3章铸造充型过程流动场数学模型与数值求解35
3.1流体基本概念35
3.2充型过程流动场数学模型35
3.3充型过程流动方程求解方法37
3.4充型过程流动前沿追踪方法38
3.5充型过程流动场数学模型离散41
3.5.1流动方程的离散41
3.5.2体积函数（VOF）的离散44
3.5.3SOLA-VOF方法44
3.6充型过程流动场数值模拟流程设计46
第4章铸造充型过程相关缺陷预测方法47
4.1铸造充型过程卷气预测方法47
4.1.1卷气缺陷预测数学模型47
4.1.2压铸件气体定量预测算例49
4.2铸造充型过程夹渣预测方法54
4.2.1无质量粒子流体运动数值模拟方法54
4.2.2无质量粒子数值模拟算例56
4.2.3有质量粒子流体运动数值模拟
方法57
4.2.4有质量粒子数值模拟算例59
4.3铸造充型过程合金氧化预测方法61
4.3.1合金氧化数学模型61
4.3.2合金氧化数值模拟算例62
4.4铸造充型过程冷隔与浇不足预测方法64
4.4.1流动与温度耦合数学模型64
4.4.2流动与温度耦合数值求解64
4.4.3流动与温度耦合数值模拟算例65
4.5铸造充型过程型壁冲击力预测方法67
4.5.1型壁冲击力数学模型67
4.5.2型壁冲击力数值模拟算例68
第5章铸造凝固过程温度场数学模型与数值求解70
5.1传热基本概念70
5.1.1热传导70
5.1.2热对流70
5.1.3热辐射71
5.2凝固过程温度场数学模型71
5.2.1傅里叶定律71
5.2.2凝固过程温度场数学模型71
5.3凝固过程温度场数学模型离散73
5.3.1二维场合的离散格式73
5.3.2三维场合的离散格式74
5.3.3初始条件与边界条件75
5.4凝固过程潜热处理方法77
5.4.1潜热定义77
5.4.2等价比热容法79
5.4.3热焓法80
5.4.4温度回升法80
5.4.5改进等价比热容法80
5.4.6灰铸铁凝固过程相变潜热处理方法83
5.5凝固过程发热材料处理方法84
5.6凝固过程温度场数值模拟流程设计87
第6章铸造凝固过程缩孔缺陷预测方法88
6.1缩孔预测方法简介88
6.2重力铸造凝固过程动态压力缩孔预测方法88
6.2.1孤立液相区边界判据89
6.2.2保守力场内缩孔分布规律91
6.2.3缩孔的生长演变过程95
6.2.4重力铸造动态压力缩孔预测模型97
6.3立式离心铸造凝固过程动态压力缩孔预测方法98
6.3.1立式离心铸造熔融金属液的受力分析99
6.3.2立式离心铸造缩孔分布规律101
6.3.3立式离心铸造动态压力缩孔预测模型103
6.4动态压力缩孔预测方法的重力铸造实验验证105
6.4.1重力铸造U形铸件实验设计105
6.4.2重力铸造U形铸件实验实施106
6.4.3重力铸造U形铸件模拟与实验结果109
6.4.4重力铸造U形铸件模拟与实验结果分析113
6.5动态压力缩孔预测方法的立式离心铸造实验验证114
6.5.1离心铸造U形铸件实验设计114
6.5.2离心铸造U形铸件实验实施115
6.5.3离心铸造U形铸件实验与模拟结果116
6.5.4离心铸造U形铸件改进方案模拟与实验结果分析119
6.6动态压力缩孔预测方法的应用124
6.6.1重力铸造箱盖铸件应用案例124
6.6.2立式离心铸造柱栓铸件应用案例126
第7章铸造凝固过程其他相关数值模拟及缺陷预测128
7.1铸造凝固过程应力场数值模拟方法128
7.1.1弹塑性力学基本理论128
7.1.2凝固过程应力场数学模型133
7.1.3凝固过程应力场离散求解134
7.1.4凝固过程应力场算例135
7.2铸造凝固过程浓度场数值模拟方法141
7.2.1凝固过程成分偏析141
7.2.2 凝固过程浓度场数学模型及离散143
7.2.3凝固过程浓度场算例146
7.3铸造凝固过程微观组织数值模拟方法151
7.3.1凝固过程微观组织模拟基本方法151
7.3.2凝固过程微观组织模拟数学模型153
7.3.3凝固过程微观组织算例158
第8章铸造数值模拟前处理网格划分方法162
8.1结构化网格划分方法162
8.1.1均匀网格划分方法162
8.1.2非均匀网格划分方法163
8.2基于四面体的非结构化网格划分方法167
8.2.1四面体网格数据结构167
8.2.2四面体网格划分原理与方法167
8.2.3四面体网格划分实例169
8.3基于八叉树的非结构化网格划分方法171
8.3.1八叉树网格数据结构171
8.3.2八叉树网格划分方法171
8.3.3八叉树网格划分实例174
第9章铸造数值模拟后处理数据可视化方法178
9.1基于GDI的后处理数据可视化方法178
9.1.1GDI绘图原理178
9.1.2GDI绘图实例179
9.2基于OpenGL的后处理数据可视化方法179
9.2.1OpenGL绘图原理179
9.2.2OpenGL显示实例180
9.3基于3D技术的后处理数据可视化方法182
9.3.13D显示技术概述182
9.3.2红蓝3D显示技术182
9.3.3偏振3D显示技术183
9.3.4裸眼3D显示技术184
第
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21世纪以来，数字化、信息化、智能化技术在制造业广泛应用，制造系统集成式创新不断发展，形成了新一轮工业革命的主要驱动力。在当前的数字化时代，云计算、大数据、物联网、移动互联正在深刻地影响着每个人的生活方式和每个企业的运营方式。《中国制造2025》明确提出，要以新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向。
作为装备制造业的基础，我国铸造业积极向智能制造转型升级，不断探索运用数字化、网络化、信息化、智能化技术来提升自身效率和核心竞争力，不断向高质量发展。在此背景下，经过较长时间的数字化应用和转型升级，我国铸造行业取得了长足的进步。以铸造数值模拟技术铸造CAE技术为代表的数字化技术是提高铸件质量与铸造成形技术水平的重要手段，可实现铸件成形制造过程的工艺优化，预测铸件组织、性能，确保铸件质量，显著缩短产品研发周期，降低生产费用，并大量节约资源与能源。
作者结合华铸软件中心30多年的发展，尤其是近年来在铸造数值模拟技术方面的研发与实践工作，对铸件卷气、夹杂、浇不足、冷隔、缩松、缩孔等缺陷的定性定量预测的最新技术及应用做了较为系统的总结，撰写了这本书。
本书分上下两篇，系统阐述了铸造充型凝固过程数值模拟的理论与方法、软件系统及典型应用案例。上篇介绍了铸造充型凝固过程数值模拟理论与方法，主要内容包括：铸造数值模拟技术概述、铸造数值模拟方法基础、铸造充型过程流动场数学模型与数值求解、铸造充型过程相关缺陷预测方法、铸造凝固过程温度场数学模型与数值求解、铸造凝固过程缩孔缺陷预测方法、铸造凝固过程其他相关数值模拟及缺陷预测、铸造数值模拟前处理网格划分方法、铸造数值模拟后处理数据可视化方法、铸造数值模拟其他相关技术；下篇介绍了铸造充型凝固过程数值模拟软件及应用，主要内容包括：华铸CAE系统概述、华铸CAE系统控制平台模块、三维造型应注意的问题、华铸CAE系统前处理模块、华铸CAE系统计算分析模块、华铸CAE系统后处理模块、铸造缺陷判断与工艺优化、华铸CAE系统其他辅助模块、华铸CADCAE一体化模块、华铸CAE系统应用实例。本书是华铸软件中心30多年来从事铸造数值模拟技术研究与实践工作的成果总结，是对我国铸造行业从数字化走向智能化的思考与探索，以期为我国铸造行业由大变强奠定好数字化优化设计基础，并为我国铸造行业走向智能化提供工艺优化设计理论方法指导、国产铸造CAE软件系统支持以及典型应用案例借鉴。
本书主要由周建新、殷亚军、沈旭、计效园编著。具体编写分工：第1～6章、第17章由周建新编著，第7～15章、第19章、第20章的20.1～20.3节由殷亚军编著，第16章、第18章由沈旭编著，第20章的20.4～20.7节由计效园编著。
鉴于作者水平有限，本书在广度与深度上还有待扩展，错误和不足之处还请读者批评指正。
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