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1、有限差分法基础 24课时/1.5学分,廖敦明教授 庞盛永副教授,华中科技大学材料学院华铸软件中心材料成形与模具技术国家重点实验室,某公司铸件铸造工艺方案模拟实例,有限差分法做什么用的？答：做模拟仿真用！编程实现模拟仿真！也叫计算机数值模拟技术,3,一、主要内容,1、了解计算机仿真技术的概念、应用领域；2、学习数值分析方法：了解数值模拟的两大有限分析方法：有限元法（FEM）、有限差分法（FDM）；3、CAE软件组成,教学计划（1/2）,4,二、考试方式：平时考勤30%+卷面考试70%。（评分比例暂定）(注意：闭卷考试！)三、考题类型（暂定）1.简答题 6 10 2.论述题 140,教学计划（2/
2、2）,5,参 考 资 料,1.周建新，廖敦明等编著.铸造CAD/CAE，化学工业出版社，2009年2董湘怀 主编.材料成形计算机模拟.机械工业出版社，20023荆涛，凝固过程数值模拟，北京：电子工业出版社，20024傅德薰主编.流体力学数值模拟，国防工业出版社，19935日大中逸雄.计算机传热凝固解析入门铸造过程中的应用，机械工业出版社，19886杨全，张真.金属凝固与铸造过程数值模拟.浙江大学出版社，19967柳百成，荆涛 编著.铸造工程的模拟仿真与质量控制.机械工业出版社，2001.4,Introduction of Finite Difference Method,第1章 有限差分法 绪
3、论,有限差分法基础讲义,CAE技术基础,三维CAD造型,网格剖分,数值求解,缺陷预测,可视化显示,模型离散,数值求解,边界条件,初始条件,物性参数,数学模型,铸造CAE技术基础,以温度场为例,铸造CAE技术基础,以温度场为例,Fourier 方程,以差分代替微分，以差商代替导数,铸造CAE技术基础,以温度场为例,铸造CAE技术基础,铸件温度场显示（不同的颜色对应不同的温度值）,大型风电轮毂球铁件凝固液相前沿变化,球铁件模拟实例,13,凝固模拟缩松缩孔图片(紫色为缩松，黑色为缩孔）,2,1,3,4,5,球铁件模拟实例,传热分析,（1）Heat transfer simulation,铸造CAE模
4、拟的主要内容 Main points,凝固分析,（2）Solidification simulation,流动分析,（3）Fluid simulation,（4）Simulation coupling of fluid and heat transfer,流动与传热耦合分析,缺陷预测与工艺优化,（5）Defect prediction&processing optimization,复杂多相流流动分析,（6）Simulation of complex multi-phase fluid,（7）Weather forecast,天气预报,整体实例泵体充型凝固全过程模拟,铸钢件泵体应用实例1,铸钢
5、件泵体的STL三维模型,铸钢件泵体工艺的STL三维模型,铸钢件泵体应用实例1,色温填充动画1/2,铸钢件泵体应用实例1,充型过程模拟,色温填充动画2/2,铸钢件泵体应用实例1,充型过程模拟,色温分布动画,铸钢件泵体应用实例1,凝固过程模拟,缺陷预测,缩孔形成动画,铸钢件泵体应用实例1,Heat transfer simulation(1/3),Crankshaft,Heat transfer simulation(2/3),Die casting,Heat transfer simulation(3/3),Ironer,凝固分析,Solidification simulation(1/4),C
6、rankshaft,Solidification simulation(2/4),Ironer,Solidification simulation(3/4),Water pump,Solidification simulation(4/4),Housing,流动分析,Fluid simulation(1/7),Crankshaft,Fluid simulation(2/7),Ironer,Fluid simulation(3/7),Cover,Fluid simulation(4/7),Benchmark,Fluid simulation(5/7),Benchmark,Fluid simula
7、tion(6/7),Gating 浇道,Fluid simulation(7/7),Gating 改进,Simulation coupling of fluid and heat transfer(1/3),Ironer,流动与传热耦合分析,Simulation coupling of fluid and heat transfer(2/3),Turbine,Simulation coupling of fluid and heat transfer(3/3),Cylinder Block,缺陷预测与工艺优化,Defect prediction&processing optimization(
8、1/6),Cylinder,Defect prediction&processing optimization(2/6),Defect prediction&processing optimization(3/6),Defect prediction&processing optimization(4/6),复杂多相流流动分析,Simulation of complex multi-phase fluid(1/5),Simulation of complex multi-phase fluid(2/5),Simulation of complex multi-phase fluid(3/5),
9、Simulation of complex multi-phase fluid(4/5),Simulation of complex multi-phase fluid(5/5),Simulation of complex multi-phase fluid(6/5),表面张力对充型过程的影响,A.No surface tension B.With surface tension,Effect of surface tension on mold filling process(1/5),A.No surface tension B.With surface tension,Effect of
10、 surface tension on mold filling process(2/5),A.No surface tension B.With surface tension,Effect of surface tension on mold filling process(3/5),A.No surface tension B.With surface tension,Effect of surface tension on mold filling process(4/5),A.No surface tension B.With surface tension,Effect of surface tension on mold filling process(5/5),Weather forecast(1/4),天气预报,Weather forecast(2/4),Weather forecast(3/4),Weather forecast(4/4),谢谢！,
