1）本書繫統地介紹了鑄造充型凝固過程數值模擬理論與方法、鑄造充型凝固過程數值模擬軟件及應用兩部分內容。也就是說，本書既有涵蓋理論方法、軟件繫統，又涵蓋應用案例，實用性強。2）本書是對我國鑄造行業從數字化走向智能化的思考與探索，以期為我國鑄造行業由大變強奠定好數字化優化設計基礎，並為我國鑄造行業走向智能化提供工藝優化設計理論方法指導、國產鑄造CAE軟件繫統支持以及典型應用案例借鋻。3）本書是鑄造行業實現數字化、信息化、智能化的推薦圖書。

●前言上篇鑄造充型凝固過程數值模擬理論與方法第1章鑄造數值模擬技術概述21.1鑄造數值模擬技術簡介21.2鑄造數值模擬技術發展現狀21.2.1已實用化的鑄造數值模擬技術21.2.2正在發展中的鑄造數值模擬技術111.3鑄造數值模擬技術工程化發展趨勢181.3.1高精度缺陷定量化預測技術191.3.2熱物性參數反求技術191.3.3智能化鑄造工藝設計與優化技術211.3.4鑄造全流程模擬與數字化管理融合21第2章鑄造數值模擬方法基礎232.1有限差分法232.1.1原理介紹232.1.2離散方法252.法282.2.1原理介紹282.2.2離散方法292.3有限體積法332.4其他數值模擬方法34第3章鑄造充型過程流動場數學模型與數值求解353.1流體基本概念353.2充型過程流動場數學模型353.3充型過程流動方程求解方法373.4充型過程流動前沿追蹤方法383.5充型過程流動場數學模型離散413.5.1流動方程的離散413.5.2體積函數（VOF）的離散443.5.3SOLA-VOF方法443.6充型過程流動場數值模擬流程設計46第4章鑄造充型過程相關缺陷預測方法474.1鑄造充型過程卷氣預測方法474.1.1卷氣缺陷預測數學模型474.1.2壓鑄件氣體定量預測算例494.2鑄造充型過程夾渣預測方法544.2.1無質量粒子流體運動數值模擬方法544.2.2無質量粒子數值模擬算例564.2.3有質量粒子流體運動數值模擬方法574.2.4有質量粒子數值模擬算例594.3鑄造充型過程合金氧化預測方法614.3.1合金氧化數學模型614.3.2合金氧化數值模擬算例624.4鑄造充型過程冷隔與澆不足預測方法644.4.1流動與溫度耦合數學模型644.4.2流動與溫度耦合數值求解644.4.3流動與溫度耦合數值模擬算例654.5鑄造充型過程型壁衝擊力預測方法674.5.1型壁衝擊力數學模型674.5.2型壁衝擊力數值模擬算例68第5章鑄造凝固過程溫度場數學模型與數值求解705.1傳熱基本概念705.1.1熱傳導705.1.2熱對流705.1.3熱輻射715.2凝固過程溫度場數學模型715.2.1傅裡葉定律715.2.2凝固過程溫度場數學模型715.3凝固過程溫度場數學模型離散735.3.1二維場合的離散格式735.3.2三維場合的離散格式745.3.3初始條件與邊界條件755.4凝固過程潛熱處理方法775.4.1潛熱定義775.4.2等價比熱容法795.4.3熱焓法805.4.4溫度回升法805.4.5改進等價比熱容法805.4.6灰鑄鐵凝固過程相變潛熱處理方法835.5凝固過程發熱材料處理方法845.6凝固過程溫度場數值模擬流程設計87第6章鑄造凝固過程縮孔缺陷預測方法886.1縮孔預測方法簡介886.2重力鑄造凝固過程動態壓力縮孔預測方法886.2.1孤立液相區邊界判據896.2.2保守力場內縮孔分布規律916.2.3縮孔的生長演變過程956.2.4重力鑄造動態壓力縮孔預測模型976.3立式離心鑄造凝固過程動態壓力縮孔預測方法986.3.1立式離心鑄造熔融金屬液的受力分析996.3.2立式離心鑄造縮孔分布規律1016.3.3立式離心鑄造動態壓力縮孔預測模型1036.4動態壓力縮孔預測方法的重力鑄造實驗驗證1056.4.1重力鑄造U形鑄件實驗設計1056.4.2重力鑄造U形鑄件實驗實施1066.4.3重力鑄造U形鑄件模擬與實驗結果1096.4.4重力鑄造U形鑄件模擬與實驗結果分析1136.5動態壓力縮孔預測方法的立式離心鑄造實驗驗證1146.5.1離心鑄造U形鑄件實驗設計1146.5.2離心鑄造U形鑄件實驗實施1156.5.3離心鑄造U形鑄件實驗與模擬結果1166.5.4離心鑄造U形鑄件改進方案模擬與實驗結果分析1196.6動態壓力縮孔預測方法的應用1246.6.1重力鑄造箱蓋鑄件應用案例1246.6.2立式離心鑄造柱栓鑄件應用案例126第7章鑄造凝固過程其他相關數值模擬及缺陷預測1287.1鑄造凝固過程應力場數值模擬方法1287.1.1彈塑性力學基本理論1287.1.2凝固過程應力場數學模型1337.1.3凝固過程應力場離散求解1347.1.4凝固過程應力場算例1357.2鑄造凝固過程濃度場數值模擬方法1417.2.1凝固過程成分偏析1417.2.2 凝固過程濃度場數學模型及離散1437.2.3凝固過程濃度場算例1467.3鑄造凝固過程微觀組織數值模擬方法1517.3.1凝固過程微觀組織模擬基本方法1517.3.2凝固過程微觀組織模擬數學模型1537.3.3凝固過程微觀組織算例158第8章鑄造數值模擬前處理網格劃分方法1628.1結構化網格劃分方法1628.1.1均勻網格劃分方法1628.1.2非均勻網格劃分方法1638.2基於四面體的非結構化網格劃分方法1678.2.1四面體網格數據結構1678.2.2四面體網格劃分原理與方法1678.2.3四面體網格劃分實例1698.3基於八叉樹的非結構化網格劃分方法1718.3.1八叉樹網格數據結構1718.3.2八叉樹網格劃分方法1718.3.3八叉樹網格劃分實例174第9章鑄造數值模擬後處理數據可視化方法1789.1基於GDI的後處理數據可視化方法1789.1.1GDI繪圖原理1789.1.2GDI繪圖實例1799.2基於OpenGL的後處理數據可視化方法1799.2.1OpenGL繪圖原理1799.2.2OpenGL顯示實例1809.3基於3D技術的後處理數據可視化方法1829.3.13D顯示技術概述1829.3.2紅藍3D顯示技術1829.3.3偏振3D顯示技術1839.3.4裸眼3D顯示技術184第

本書繫統地闡述了鑄造充型凝固過程數值模擬的理論與方法、軟件繫統及典型應用案例。本書分上下兩篇：上篇鑄造充型凝固過程數值模擬理論與方法，主要介紹了數值模擬離散方法、充型凝固過程數學模型與數值求解及缺陷預測方法、數值模擬前後處理技術等；下篇鑄造充型凝固過程數值模擬軟件及應用，主要包括華鑄CAE繫統的控制平臺、前處理、計算分析、後處理等功能模塊以及典型應用案例。本書是對我國鑄造行業從數字化走向智能化的思考與探索，以期為我國鑄造行業由大變強奠定好數字化優化設計基礎，並為我國鑄造行業走向智能化提供工藝優化設計理論方法指導、國產鑄造CAE軟件繫統支持以及典型應用案例借鋻。

周建新 等 編