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第1章 绪论 1

1.1 CAD／CAE基本概念 1

1.2铸造CAD／CAE技术 2

1.3铸造CAD／CAE技术发展趋势 3

习题 4

第2章 铸造CAD技术基础 5

2.1概述 5

2.2 CAD系统的组成与分类 6

2.2.1 CAD系统的组成 6

2.2.2 CAD系统的分类 12

2.3 CAD系统的三维造型技术 14

2.3.1线框造型 15

2.3.2曲面造型 16

2.3.3实体造型 16

2.3.4特征造型 17

2.3.5参数化技术 19

2.3.6变量化技术 21

2.4 CAD系统的数据信息交换 22

2.4.1产品数据交换接口 22

2.4.2初始图形交换规范——IGES 23

2.4.3产品模型数据交换规范——STEP 25

2.4.4数据交换格式——STL 27

2.5铸造工艺CAD系统 29

2.5.1铸造工艺设计的基本过程 30

2.5.2铸造工艺CAD系统的组成 31

2.5.3铸造工艺CAD系统的研究现状 33

2.5.4铸造工艺CAD的发展趋势 35

习题 36

第3章 二维铸造工艺CAD系统 37

3.1概述 37

3.2 AutoCAD2009介绍 38

3.2.1 AutoCAD2009简介 38

3.2.2 AutoCAD2009绘图预备知识 42

3.2.3 AutoCAD2009绘图基础 44

3.2.4 AutoCAD2009基本绘图设置 55

3.3二维铸造工艺CAD系统的开发技术 57

3.3.1基于AutoCAD的二次开发技术 57

3.3.2二维铸造工艺CAD系统开发工具的选用 58

3.4基于AutoCAD的二维铸造工艺CAD系统 59

3.4.1二维华铸CAD系统介绍 59

3.4.2华铸CAD二维铸钢系统 59

3.4.3华铸CAD二维球铁系统 78

习题 85

第4章 三维铸造工艺CAD系统 86

4.1概述 86

4.2 UG介绍 87

4.2.1 Siemens PLM Software简介 87

4.2.2 UG界面 89

4.2.3 UG的主要特点和功能模块 91

4.2.4 UG绘图实例 93

4.3三维铸造工艺CAD系统的开发技术 101

4.3.1基于UG的二次开发技术 101

4.3.2三维铸造工艺CAD系统开发工具UG／Open 101

4.3.3 UG二次开发工具之间的关系 103

4.4基于UG的三维铸造工艺CAD系统 103

4.4.1三维铸造工艺CAD系统简介 103

4.4.2铸钢件三维铸造工艺CAD 104

4.4.3球铁件三维铸造工艺CAD 114

4.4.4三维压铸模CAD 118

习题 130

第5章 其他通用CAD系统介绍 131

5.1概述 131

5.2 SolidWorks介绍 131

5.2.1 SolidWorks 2008的特点 132

5.2.2 SolidWorks 2008的基本操作 132

5.2.3 SolidWorks 2008应用实例 141

5.3 Pro／Engineer介绍 151

5.3.1 Pro／Engineer概况与特点 151

5.3.2 Pro／Engineer Wildfire 5.0的基本操作 152

5.3.3 Pro／Engineer应用实例 161

习题 166

第6章 铸造CAE技术基础 167

6.1概述 167

6.1.1研究目的与内容 167

6.1.2数值分析方法 167

6.2有限差分法基础 169

6.2.1差分原理及逼近误差 169

6.2.2差分方程、截断误差和相容性 172

6.2.3收敛性与稳定性 176

6.2.4 Lax等价定理 179

6.3有限元法基础 180

6.3.1有限元法概述 180

6.3.2有限元解题的基本过程 182

6.4铸造CAE软件组成 186

6.4.1前处理模块 186

6.4.2计算分析模块 187

6.4.3后处理模块 187

习题 187

第7章 铸造凝固过程CAE技术 188

7.1铸造凝固过程的数学模型与数值求解 188

7.1.1传热的基本方式 188

7.1.2传热分析的常用数值方法 189

7.1.3数学模型 189

7.1.4基于有限差分方法的离散 191

7.1.5初始条件与边界条件 193

7.1.6潜热处理 196

7.1.7温度场数值模拟流程图 201

7.2铸造凝固过程CAE软件 202

7.2.1概述 202

7.2.2凝固过程模拟分析软件操作步骤 205

7.2.3前处理网格剖分 208

7.2.4计算分析 211

7.2.5后处理数据可视化 213

7.3铸造凝固过程CAE技术应用实例 222

7.3.1砂型铸钢件应用实例 223

7.3.2熔模铸钢件应用实例 230

7.3.3球铁件应用实例 235

7.3.4灰铁件应用实例 243

7.3.5铜合金铸件应用实例 245

7.3.6铝合金重力铸件应用实例 249

7.3.7铝合金低压铸件应用实例 252

7.3.8压铸件应用实例 254

习题 256

第8章 铸造充型过程CAE技术 257

8.1铸造充型过程的数学模型与数值求解 257

8.1.1流体的基本概念 257

8.1.2流动分析的主要方法 257

8.1.3数学模型 259

8.1.4数学模型的离散 262

8.1.5 SOLA-VOF方法 263

8.1.6流动与传热耦合计算 265

8.1.7流动场计算分析的流程 267

8.2铸造充型过程CAE软件 267

8.2.1充型过程模拟分析软件操作步骤 267

8.2.2前处理网格剖分 269

8.2.3计算分析 272

8.2.4后处理数据可视化 277

8.3铸造充型过程CAE技术应用实例 282

8.3.1铸钢件应用实例 282

8.3.2球铁件应用实例 284

8.3.3灰铸应用实例 287

8.3.4铜合金铸件应用实例 289

8.3.5铝合金重力铸件应用实例 292

8.3.6低压铸件应用实例 293

8.3.7压铸件应用实例 295

习题 301

第9章 铸造过程中的其他CAE技术 302

9.1铸造应力场数值模拟 302

9.1.1铸造应力CAE概述 302

9.1.2弹塑性理论基础 304

9.1.3铸造应力场特性及数值求解过程 309

9.1.4铸造应力场CAE实例 312

9.2铸造微观组织模拟 318

9.2.1概述 318

9.2.2铸造凝固过程的微观组织模拟 319

9.2.3铸造组织模拟实例 324

习题 328

参考文献 329