基于Linux鑄件數(shù)值模擬軟件系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、鑄件數(shù)值模擬技術(shù)是計算機(jī)科學(xué)和鑄造技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它為古老的鑄造行業(yè)注入了新的活力。目前，數(shù)值模擬技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入實用階段，國內(nèi)外都開發(fā)了多種成熟的數(shù)值模擬軟件，如德國的MAGMA、美國的ProCAST以及國內(nèi)的華鑄CAE(InteCAST)等。 近年來，Linux操作系統(tǒng)越來越被人們所接受，并在數(shù)值模擬計算和其他科學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。目前的商品化鑄造CAE模擬軟件大多基于Windows，而基于Linux則很少見，因此，開發(fā)

2、一套基于Linux的鑄件數(shù)值模擬軟件系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。 本文在Linux操作系統(tǒng)下，以Kdevelop/QT為開發(fā)工具，對三維實體進(jìn)行網(wǎng)格剖分，結(jié)合數(shù)值求解方法進(jìn)行凝固過程求解，并對求解結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行后置處理，開發(fā)了一套基于Linux鑄件數(shù)值模擬軟件系統(tǒng)。 本文首先根據(jù)三維實體STL文件的特點(diǎn)，對其進(jìn)行有限差分網(wǎng)格剖分。對于在網(wǎng)格剖分過程中出現(xiàn)的奇異點(diǎn)等問題進(jìn)行必要的解決。 同時，使用OpenGL技術(shù)對三維實

3、體進(jìn)行顯示。針對鑄件在凝固過程中的特點(diǎn)，建立鑄件凝固溫度場數(shù)學(xué)模型并使用有限差分法對其進(jìn)行數(shù)值求解。 最后，本文設(shè)計了后置處理模塊程序，它根據(jù)用戶需要，對剖分結(jié)果SGN文件、計算結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、旋轉(zhuǎn)和縮放等操作。在使用OpenGL顯示剖分和計算結(jié)果數(shù)據(jù)過程中，使用多種算法，包括表面搜索網(wǎng)格算法、表面網(wǎng)格合并算法等。這些算法的成功現(xiàn)實，使得圖形的實時顯示成為可能。 實際應(yīng)用表明，此系統(tǒng)能夠很好的模擬鑄件凝固過程。因此，基