"本文主要探讨了铸造过程数值模拟的关键技术，并介绍了SIMU-CAST软件的开发，该软件基于有限单元法对铸造过程中的凝固温度场、缩孔和缩松等缺陷进行模拟。软件考虑了材料非线性特性、边界条件以及结晶潜热等因素，其计算结果与ProCAST软件及实验结果对比，显示出较高的准确性和精度，适用于工程实践。"
在铸造行业中，数值模拟技术是一种重要的预测和优化工具，能够减少试错成本，提高铸件质量。本文着重研究了以下几个关键知识点：
1. **铸造过程数值模拟**：这是通过对铸造过程的数学建模，利用计算机进行数值解算，预测和分析铸件成型过程中可能出现的问题，如温度分布、应力状态、液态金属流动、凝固过程等。数值模拟可以提供详尽的三维可视化信息，帮助工程师优化模具设计和工艺参数。
2. **有限单元法（FEM）**：在铸造模拟中，有限单元法是常用的一种数值计算方法，它将复杂的几何形状划分成多个简单的单元，通过求解每个单元上的微分方程，然后组合成整个问题的解决方案。这种方法能有效处理复杂的边界条件和非均匀材料特性。
3. **凝固过程模拟**：凝固过程直接影响铸件的质量，如产生缩孔和缩松等缺陷。SIMU-CAST软件能模拟这一过程，预测温度场的变化，从而评估和避免这些缺陷的产生。
4. **非线性特征处理**：材料性质（如热膨胀系数、热导率）和边界条件通常随温度变化而变化，这被称为非线性特征。软件在模拟时需考虑这些因素，以更精确地反映实际情况。
5. **结晶潜热**：结晶潜热是指物质由液态转变为固态时释放或吸收的热量。在铸件凝固过程中，这部分能量的处理对温度场的计算至关重要，软件需要正确处理以确保模拟的准确性。
6. **软件开发与验证**：SIMU-CAST软件的开发是针对铸造行业的实际需求，通过与现有商业软件ProCAST的计算结果对比，以及与实验结果的验证，证明了其计算精度和实用性。
7. **工程实际应用**：软件的开发目的是为了满足工程实际的需求，能够准确预测和防止铸造缺陷，从而提升铸件的生产效率和质量。
总结来说，这篇研究探讨了铸造过程数值模拟的关键技术和SIMU-CAST软件的开发，强调了非线性特征、结晶潜热等重要因素在模拟中的作用，以及软件在实际工程应用中的价值。这对于提升铸造行业的技术水平和产品质量具有重要意义。
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