MATLAB平台下的铸造热应力场模拟与分析

"这篇毕业论文主要探讨了基于MATLAB平台的铸造热应力场数值模拟方法。作者强调了信息技术和计算机模拟在现代铸造技术中的重要性，特别是利用数值模拟预测和分析铸件的变形、裂纹及残余应力，以优化铸造工艺和提高铸件的质量。目前，国内大部分研究依赖于国外的有限元分析软件，如ANSYS、MARC等，但鉴于技术封锁和自主需求，开发具有自主知识产权的专用软件成为必然。论文中，作者利用华铸课题组的成熟技术与MATLAB的强大计算能力，自主开发了一套铸造热应力场模拟程序。该程序结合有限差分法和有限单元法的优点，提高了模拟的效率和精度。通过栅形应力框的算例验证和与ANSYS软件的对比，证明了开发的算法和程序的准确性和有效性。" 这篇论文详细介绍了如何在MATLAB环境下利用有限单元法（FEM）进行铸造过程的热应力场三维数值模拟。首先，作者指出，虽然通用的商业软件如ANSYS在铸造模拟中有广泛的应用，但由于技术壁垒和国内需求，发展自主的模拟软件是关键。为此，他们依托华铸CAE软件提供的流动场和温度场数据，利用MATLAB进行热应力场的编程和分析，这样既简化了编程复杂性，又提升了计算速度和精度。 在MATLAB平台上开发的程序能够模拟铸件的残余应力，预测热变形以及评估热裂纹的可能性。论文通过一个具体的算例——栅形应力框，验证了新开发算法的准确性，并与ANSYS的模拟结果进行了比较，两者结果一致。此外，实际铸件的浇铸实验结果也证实了模拟计算的可靠性。 整体而言，这篇毕业论文不仅展示了MATLAB在专业领域应用的潜力，还提出了一个实用的解决方案，即利用MATLAB开发专门针对铸造热应力场模拟的程序，这对于提升国内铸造行业的技术水平和产品质量具有重要的实践意义。