本文關(guān)鍵詞：基于有限差分法的鑄造熱應(yīng)力數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

國內(nèi)圖書分類號：TG24 學(xué)校代碼： 10213 國際圖書分類號: 621.74 密級： 公開 工學(xué)博士學(xué)位論文 基于有限差分法的鑄造熱應(yīng)力數(shù)值模擬 博 士 研 究 生：王躍平 導(dǎo) 師：薛 祥 教授 申 請 學(xué) 位：工學(xué)博士 學(xué) 科：材料加工工程 所 在 單 位：材料科學(xué)與工程學(xué)院 答 辯 日 期：2013 年 7 月 授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué) Classified Index: TG24 U.D.C.: 621.74 Dissertation for the Doctoral Degree in Engineering NUMERICAL SIMULATION OF THERMAL STRESS IN CASTING PROCESS BASED ON FINITE DIFFERENCE METHOD Candidate ： Wang Yueping Supervisor： Prof. Xue Xiang Academic Degree Applied for ： Doctor of Engineering Specialty ： Materials Processing Engineering Affiliation ： School of Materials Science and Engineering Date of Oral Examination ： July, 2013 Degree-Conferring-Institution ： Harbin Institute of Technology 摘 要 摘 要 鑄造熱應(yīng)力主要是由于鑄件凝固時各部分冷卻不均勻以及鑄型（芯）的阻 礙作用導(dǎo)致合金冷卻過程收縮受阻與不同部位的相互制約產(chǎn)生的。鑄造熱應(yīng)力 是導(dǎo)致鑄件裂紋或變形報廢的主要原因之一。近年來隨著溫度場數(shù)值模擬技術(shù) 的成熟，鑄造熱應(yīng)力數(shù)值模擬逐漸成為鑄造過程宏觀模擬的研究熱點。目前，， 鑄造過程中的溫度場、流場的數(shù)值模擬多采用有限差分法（FDM ），而在鑄造 熱應(yīng)力數(shù)值分析方面不得不采用有限元（FEM ）方法。采用兩個不同的 （FDM 和 FEM ）數(shù)值模擬軟件包和兩種不同的網(wǎng)格模型分別進行充型凝固和 熱應(yīng)力分析，會大大降低了運算效率和計算精度。因此，本文致力于開發(fā)基于 單一有限差網(wǎng)格的溫度場與應(yīng)力場一體化的鑄造熱應(yīng)力數(shù)值模擬軟件。 本文利用 FDM 在網(wǎng)格剖分、溫度場模擬等方面方便快捷的優(yōu)勢，基于 FDM 采用熱-力單向耦合方法，自

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