第一篇：水基UV油墨在戶外大型廣告網印中的應用

網版印刷已在廣告業中廣泛利用,特別是戶外大型廣告,更是網版印刷得天獨厚的剛強,是其余印刷難以對抗的.但在廣告網版印刷用油墨中,傳統的煤油基溶劑型油墨還盤踞著很大的份額.溶劑型油墨溶劑易揮發,不但影響印刷職員的身材康健,還凈化氛圍和水體環境.在環保呼聲日趨飛騰的本日,抉擇精良的環保油墨已成為企業久長不亂出產的緊張身分.鑒于溶劑型油墨排放VOC對環境釀成的凈化,特別是戶外大型三面翻廣告其凈化愈甚.是以,追求無凈化的環保型油墨成為緊張的議題.今朝廣泛使用的有水基油墨和UV油墨.一、水基油墨

水基油墨因此水溶性樹脂和必定數目的水為主體,配以有機顏料、概況活性劑、消泡劑等經復合加工而成,制作簡略.它是操縱油墨中水份在枯燥進程中的蒸發,使已消融水基樹脂固化,構成皮膜.水基油墨具備如下特色:

1.因為不含或含有少少量的有機溶劑,根本上沒有VOC的排放,防止了VOC凈化,改進了印刷功課環境,有益于人體康健,合適綠色印刷的請求.2.油墨中的水溶性樹脂能使顏料顆粒平均分散,因此油墨具備精良的分散性、活動性,粘附力強,印刷后可構成平均的膜層.3.使用水基油墨印刷的印品顯色性和磨擦安穩度好,而且跟著水溶性高份子樹脂的成長,水墨的印刷結果、耐水基、耐磨擦性等都有了很大的改良,印刷適性大為進步,可遍及合用于多種承印物四色套印及專色印刷,不管是印刷無紡布、PE膜、BOPP膜、PA膜、PVC軟膜、PVC硬膜、鋁箔仍是真空鍍鋁膜,只要購進一種水基油墨便可,并可進行表印、里印、復合印刷.4.水基油墨的耗墨量低,每平方米滿版印刷的用墨量約莫只要溶劑型油墨的50%,并漸漸成為一種重要的印刷油墨.比方,美國95%的柔版印刷品采納水基油墨,80%的凹版印刷品采納水基油墨.在塑料印刷中有40%采納水基油墨.可是,水基油墨也存在一些不足,如油墨光芒差、精度低、附著性差,必需使用耐水印版.別的,油墨中水的蒸發速率較慢,所以枯燥時間較長.二、UV油墨

UV油墨具備節能、綠色環保的佳譽.其重要長處有:

1.環保、節能.因為油墨中不含VOC,有益于職工身材康健,對環境無凈化,合適環保和綠色印刷的請求.別的,油墨閃點高(100℃以上),不易焚燒,節流熱能,使用平安.2.枯燥速率快.在印刷進程中的不亂性好,受紫內線照耀后剎時(僅幾分之一秒)便可枯燥固化,聯機印刷中的中心便可枯燥,印后可當即進行后加工,節流制品周期.3.裝備占高空積小.與熱枯燥比擬,枯燥裝配的占用面積少.相對其余油墨(除自然蒸發枯燥油墨外),更能節流動力.印刷可流水功課,節流人力,經濟實惠.4.油墨顆粒小,可印邃密圖文.油墨的耐磨擦性很是好,印刷品光芒好,色采美麗,彩色密度的復現性優于普通油墨,具備精良的耐磨性、耐水基、耐油性和耐溶劑性等.三、水基UV油墨

UV油墨中的預聚物粘度一般都很大,需參加活性濃縮劑進行濃縮,而今朝使用的濃縮劑丙烯酸酯類化合物具備分歧水平的皮膚刺激性和毒性,是以除研制低粘度的預聚物和低毒性的活性濃縮劑外,斟酌采納水(部門乙醇)作為濃縮劑的水基UV油墨,不但可使醇溶型油墨有著好的相容性和極佳的粘接機能,并且可以在VOC排放仍很低的環境下完成更低的毒性.今朝水基UV油墨已研制樂成并在一些印刷中得以利用.文章摘自：http:///html/41786.htm

第二篇：UV印刷油墨基礎應用小知識

UV印刷油墨基礎應用小知識

UV油墨是一種不用溶劑，干燥速度快，光澤好，色彩鮮艷，耐水、耐溶劑、耐磨性好的油墨。目前UV油墨已成為一種較成熟的油墨技術，其污染物排放幾乎為零。UV紫外光固化油墨是指在紫外線照射下，利用不同波長和能量的紫外光使油墨連接料中的單體聚合成聚合物，使油墨成膜和干燥的油墨。UV油墨也屬于油墨，作為油墨，它們必須具備艷麗的顏色(特殊情況除外)，良好的印刷適性，適宜的固化干燥速率。

另外，UV油墨還有以下特性：非吸收性承印材料的油墨固化;油墨乳化可能會阻礙油墨與承印物的附著;輪轉印刷機速度快，要求油墨的固化速度與印刷速度相匹配，特別是不干膠印刷和采用特殊油墨的證券印刷，UV油墨印刷效果要好于樹脂型膠印油墨。考慮到以上性能，印刷企業在膠印中一般采用UV油墨。不過印刷業在采用UV膠印時還應注意以下幾點。

(1)不同性質的承印物應選擇不同的油墨，要綜合考慮油墨的透光性、固化速率、油墨的遮蓋性以及印品表面的光澤度等。

(2)在彩色印刷中，各種顏料吸收UV光子的能力不同，其透過率由高到低為M、Y、C、BK，因此各色油墨的固化程度也不同。透過率直接影響光子對光引發劑的激發能量，因此宜將印刷色序排為BK、C、Y、M，使透光性較差的油墨盡可能多地吸收光子，增強其固化作用。

(3)使用酒精潤版系統可以降低油墨的表面張力，促進固化作用，并且在印刷過程中，可利用潤版液對印版疏油區域(空白部分)進行強化處理，以確保親油區域充分親墨，親水區域不著墨。改善油墨配方和添加相應的助劑可增加油墨的疏水性，但疏水性過強會導致圖像邊緣油墨收縮，細微層次丟失、網點邊界不清晰等，影響印品質量。

(4)UV印刷對紙張表面強度要求較高，表面強度不夠容易發生拉毛故障，用金、銀卡紙印刷時，由于這類紙張表面光滑，對油墨的親和力較小，第二色疊印時容易把第一色墨拉掉。因此在UV印刷中，應選擇表面張力較大的紙張，并合理安排色序，調整印刷工藝中相關工藝參數，以避免和減少上述現象的發生。

UV油墨通常由顏料、預(齊)聚物、活性稀釋劑、光引發劑和助劑組成，它不含溶劑，油墨固化后固含量接近100%，幾乎不含VOC(有機揮發物)，固化過程中不會造成危害性較強的環境污染，無需投入環境治理設施與安保防護設備，使得UV油墨被列為“最合適的材料”。由于UV油墨或上光油不需要使用有機溶劑，可以有效節約石油資源，同時減少對生存環境的破壞，節省因凈化空氣而造成的費用，工作環境和健康問題也得到改善。所以，UV膠印技術相比傳統的膠印技術具有許多明顯的低碳印刷特征。

UV膠印的無VOC排放、能量消耗低、生產成本低等綠色特征，將使其在膠印低碳和綠色之路中占據著非常重要的位置。因為，隨著社會經濟的發展和人們環保意識的提高，印刷的低碳化和綠色化是印刷業的必由之路，由此可見膠印市場的廣闊，而膠印市場必將帶動UV油墨市場的發展。

第三篇：大型機械在抗洪搶險中的應用

黃河安危事關大局，國家歷來對黃河防洪極為重視，經過幾十年的努力，我國對洪水、河道演變以及工程施工技術、搶險技術等方面的研究和實踐已達到了較高的水平。但是，目前黃河下游的防洪安全問題仍很突出，防洪的形勢仍然很嚴峻。隨著國民經濟的發展，科學技術的進步，國家對黃河防洪安全的要求也越來越高，為了適應黃河情況多變、險情復雜、搶險任務艱巨的特

點，組建了機械化程度高、技術先進、反映迅速、機械靈活、能打硬仗的專業機動搶險隊伍。抗洪搶險也隨著社會的進步和治黃現代化建設快速發展，從傳統的人工搶險向現代化機械化搶險轉變，改變了過去防汛搶險依靠人海戰術，沒有專用的快速搶險成套設備，在抗洪過程中人員勞動強度過大，疲勞程度高，效率低，甚至錯過了搶險的最佳時機，往往給抗洪斗爭造成被動的局面。

機械化搶險具備適應“搶早、搶小、搶險快、搶險成功率高”的特點已成為防汛搶險發展的主要趨勢。要從實際出發，充分利用在長期抗洪搶險斗爭中積累的搶險技術和大型機械設備相結合，用現代化的機械設備代替原來的人工搶險，有效控制險情，極大地減少了人力投入，減輕搶險勞動強度，提高搶險成功與效率。

機動搶險隊要加強防汛搶險技術學習。開展防汛搶險新技術，新方法研究和實戰演練，不斷提高隊員搶險技術水平，以及組織能力和動手操作能力，使每個隊員都能獨擋一面、一專多能、熟練操作機械設備技術，使人機成為一個有機整體，充分發揮大型機械設備在施工和搶險中的效能。把機動搶險隊建設成一支機動靈活、反應快速，搶險水平較高的專業化搶險隊伍。才能保證在關鍵時刻拉的出、上的去、搶的住。

根據黃河搶險中土石方工程較多的特點，為達到快速搶護的目的，選用優質高效的機械設備，組織機械化施工搶險，進行高強度土石方作業，對縮短搶險時間，節約搶險投資、減輕勞動強度，提高快速應變能力，才能搶得快，搶得牢，確保黃河安全。

在搶險實踐中，河道工程搶險方法有，加修子埝、散拋塊石、捆拋柳石枕、推拋石籠、柳石樓廂、土袋及土織物等。這些方法多道工序要靠人力和機械協作，所以搶險技術人員和機械協作十分重要，人機有效結合工作，可達到互相彌補，取長補短的效果。

目前黃河抗洪搶險時使用的大型設備有：挖掘機、裝載機、自卸車、推土機、裝袋機等。不但用于挖、裝、運、推、拋等作業，機動搶險隊的機械設備不能僅做一種工作，還要做到一機多用。挖掘機不僅能挖能裝，除正常挖掘土石方外，而且還能推、拋、利用自身長臂的特長，可將停留在壩坡的枕體推入河中，在裝載機或自卸車散拋石護坡、根石加固時，它可以平整灘坡，抓拋鉛絲籠等。

裝載機不僅能裝，而且還能挖、推、平、碾壓、運、拋等，如在一般不太堅硬的地面上可以開挖。推拋石籠、柳石枕、平整壩面、道路。利用輪胎碾壓土方，可裝拋備防散石護坡，在搶險需拋鉛絲籠或柳石樓廂時，使用裝載機裝拋鉛絲籠，插運柳秸料。拋運快，效率高。

推土機不僅能推、平、碾壓運還能推枕，推石籠，平整道路和壩面，削坡，碾壓石方，短距離搬運柳秸料，石料等（利用推的功能）。

自卸車不僅能運、而且還能拋石，利用車廂長的特點和石料下落慣性可拋石，一次到位。

裝袋機：在搶險需用土袋時，使用裝袋機裝土袋，裝袋快，減輕勞動強度，效率高。

鉛絲網片編織機：編織既快，對均勻。

挖掘機、裝載機和自卸車組合施工搶險要合理匹配。利用自卸汽車裝運土石方，就必須配備一定數量的裝載機和挖掘機裝車。為了充分發揮自卸車的運輸和裝車機械設備的效率，必須進行合理的配套。

根據黃河搶險的特點，考慮到場地和道路等條件，為使裝車機械設備和自卸汽車都能發揮出較多機械效能。首先考慮運距、車速、必須使裝車時間與自卸汽車的運輸循環時間一致，達到裝不等運，運不等裝，匹配合理，才能充分發揮機械的工作效率。在運土方時選用挖掘機裝車，自卸車運，裝載機推平、碾壓。在調運石料時選用裝載機裝，自卸車運，裝運快效率高。

根據近年來的搶險實踐，濮陽第三機動搶險隊總結了以下幾條經驗：在搶險需拋散石護坡時備方石料運距出險地點10米以內，以挖掘機抓拋最快，石料運距在50米以內裝載機鏟拋最快。百米外調拋時，由裝載機和自卸車匹配效率高。

搶險需拋鉛絲籠時，用裝載機人機配合拋籠快投拋準確到位，效率高。

搶險采用柳石樓廂時，使用裝載機插運秸、柳料不但插運量大，而且速度快，效率高。

搶險需搶修子埝時，運距在30米內以推土機較快，運距在50米以內使用裝載機較快。運距在百米外由自卸車或小翻斗車與挖掘機匹配較快。由于濮陽第三機動搶險隊上級所配設備有：一臺挖掘機，一臺裝載機，三臺自卸車，沒有推土機。在汛期特別是洪水期間，本轄區有四處控導工程。二處險工，三處涵閘，僅靠現有設備根本滿足不了搶險需要。2003年8月份洪水期間，濮陽第三機動搶險隊先到封丘大宮，后到蘭考蔡集支

第四篇：計算機在某大型家用電器制定公司中的應用

計算機在某大型家用電器制定公司中的應用

國內有一家大型家用電器制造公司，面對激烈的市場競爭環境，為了改善經營管理、提高工作效率、增強競爭力，該公司首先在它的市場營銷部門和財務部門內配置了計算機。這兩個部門使用計算機來進行管理并取得了成功。為了推廣他們的成功經驗，公司其他部門的管理者也想在本部門內配置計算機來提高管理水平。公司數據處理中心王經理認為，由于缺乏對計算機的統一規劃管理，如果公司內的計算機數量增加得太多，以及用戶自己隨便開發應用程序，不僅不會提高公司的經營管理水平，而且可能會對公司的發展造成不利影響。

在公司的財務部門內曾經發生過這樣一件事情，一位計算機專業畢業的職員張某花了幾個月的時間開發了一個預算分析系統，由于該系統由良好性能，它已經被公司內其他部門的許多管理者采用。但是，后來該職員的離開了該公司并到競爭對手那里工作，由于他離開沒有留下系統文檔說明，這使得該預算分析系統停止了運行，從而給公司造成了一定損失。

公司銷售部門在剛剛購買的計算機上建立了一個包含有幾萬條客戶記錄的數據庫，但是由于在購買計算機時候并沒有充分考慮到計算機處理能力是否能滿足今后開發的數據庫容量的需求，這使得即使一些簡單的數據庫查詢也要花費幾個小時。

公司財務部門還發生過這樣一件事情，有一次一位管理人員在使用一臺計算機的文字處理軟件進行操作時沒有對一份含有數十頁財務報表的數據文件進行備份，結果由于保存文件的磁盤以外損害，這份報表不得不重新利用粗略的草稿文件進行重建，這使得一個重要的會議被迫延期。

王經理認為上述問題不僅僅是他所能想到的一部份，如果用戶自己開發設計的系統生成的報表產生了錯誤數據，公司管理人員要使用了這些錯誤數據來進行重要財務或營銷決策，那將會給公司帶來嚴重的損失。

所以企業在引入計算機系統時候要結合管理，同時必須進行統一規劃、合理控制，才能更好發揮計算機在企業管理中的作用。

《計算機在某大型家用電器制造公司中的應用》案例使用說明

一、教學目的

本案例可用于管理信息系統的技術基礎和管理系統的開發等方面的教學。

二、討論參考題

（1）公司數據處理中心的王經理是否應該控制包括硬件和軟件在內的公司對計算機的需求。

（2）公司數據處理中心的王經理應該采取何種措施來更有效地管理和控制用戶計算機？對于用戶計算機應該引入何種政策和指導方針來加強管理

三、使用建議

講授管理信息系統的技術基礎和管理信息系統的開發時候使用。

第五篇：數值模擬在大型鍛件中的應用

材料科學計算機數值模擬

學院：材料科學與工程學院 姓名：董璠

學號：S12080502011 專業：材料學

數值模擬在大型鑄鍛件中的應用

摘要：本文首先介紹數值模擬技術在現代制造中的地位和作用，然后舉例說明數值模擬在鑄造和鍛造中的應用，最后介紹數值模擬在鑄造和鍛造中的應用展望。關鍵詞：數值模擬 鑄造 鍛造 應用

一、引言

隨著計算機技術的飛速發展，人類社會已經步入了信息時代。計算機及網絡不僅改變了人們生活方式，也同樣改變了傳統機械制造的概念與方法。隨著計算機輔助技術(CAX)的廣泛應用，計算機已經深入到工業生產的各個環節之中。一個現代的產品制造過程可以這樣來描述：當接到生產任務時，首先采用CAD(Computer AidedDesign)系統進行產品設計，其設計結果將由CAE(Computer Aided Engineering)系統對其生產工藝的可行性及合理性進行評估，如果其不滿足制造要求或所需要成本太高，將返回到CAD系統中進行重新設計：如果通過了CAE的評估，就將采用CAM(ComputerAided Manufacturing)系統進行實際的生產制造。這一生產模式已在工業發達國家得到了廣泛的應用。

將產品設計、工藝制定、生產制造及管理中的計算機輔助技術，通過先進的信息技術結合起來，從而達到進一步縮短產品設計、制造周期，提高產品質量，降低成本，增強產品競爭能力的目的是非常有意義的。

二、數值模擬技術的有關介紹

數值模擬技術是CAE的關鍵技術。通過建立相應的數學模型，可以在昂貴費時的模具或輔具制造之前，在計算機中對工藝的全過程進行分析。不僅可以通過圖形、數據等方法直觀地得到諸如溫度、應力、載荷等各種信息，而且可預測可能存在的缺陷；通過改變工藝參數對不同方案進行模擬分析，可以從各方案的對比中總結出規律，進而實現工藝的優化。數值模擬技術在保證工件質量，減少材料消耗，提高生產效率，縮短試制周期等方面顯示出無可比擬的優越性。在工業發達國家，數值模擬技術已被認為是生產中必不可少的一個環節，目前在國內數值模擬技術也早已走出象牙塔，并已在實際生產中取得了巨大成功。

2.1 鑄造CAE技術

計算機輔助分析又叫計算機輔助工程(Computer Aided Engineering，簡CAE)，是計算機在鑄造行業中應用的一個重要領域。一般來說，它通過建立能夠準確描述研究對象某一過程的數學模型，采用適當的可行的求解方法，在計算機上模擬研究對象的特定過程，分析有關影響因素，預測這一特定過程的可能趨勢與結果。鑄造過程數值模擬技術便屬于典型的CAE技術。鑄造CAE技術是利用計算機技術來改造和提升傳統鑄造技術，對優化鑄造工藝．縮短試制周期牌低鑄件成本、提高鑄件質量有著重要的作用，它的應用和推廣將為鑄造行業帶來很大的經擠和社會效益。

1989年，世界上第一個鑄造CAE商品化軟件-MAGAMsoft在德國第七屆國際鑄造博覽會上展出，它由德國Aachen大學的Sahm教授主持開發，以溫度場分析為核心內容，運行于工作站上。二十世紀90年代以來，鑄造CAE商品化軟件功能逐漸增強，普遍增加了三維流場分析功能，大大提高了模擬分析的精度。但是，由于鑄件三維應力場問題復雜、算法難度大，當時認為很難在微機上實現。1993年，日本豐田汽車公司在荷蘭的第60屆世界鑄造會議上發表了用大型計算機進行發動機缸體及輪轂三維殘余應力分析的文章，標志著鑄造凝固過程應力場模擬仿真分析朝著工程實用化邁出了一大步。目前，德國MAGAMsott等商品化軟件已具有三維應力場分析功能。最初，它采用FDM/FEM聯合分析的技術路線，即用FDM分析流動場、溫度場，用FEM來分析應力場。其中FEM采用商品化的有限元分析軟件。現在，正全部改用FDM技術。其它CAE商品化軟件的應力場分析絕大多數也采用FEM方法，如美國的Procast，但模擬分析的準確度有待進一步提高。

2.2 三維有限元模擬

根據金屬材料非線性本構關系式的不同，三維有限元在金屬成形過程模擬中的應用主要分為兩大類：彈-（粘）塑性和剛-（粘）塑性有限元。2.2.1 彈-(粘）塑性有限元法

這一方法考慮了金屬變形過程中的彈性效應，其理論基礎是Prand It-mises 本構方程。它可分為小變形彈塑性有限元法和大變形彈塑性有限元法，前者主要分析金屬成形過程中的初期情況，后者應用于變形量發生大變化的后期階段。它們適用于彈性變形量無法忽略的成形過程模擬，廣泛應用于板料成形問題分析。在分析金屬鍛造成形時，不僅能按照變形的路徑得到塑性區的發展狀況，工件中的應力應變、溫度分布規律及幾何形狀的變化，而且還能有效地處理卸載等問題，計算殘余應力及殘余應變，從而可預知并避免產品缺陷。但是，彈塑性有限元法要采用增量方式加載，為了保證計算精度和迭代的收斂性，增量步長不可能太大所以在計算變形問題時，計算量大，且需要較長的時間和較多的費用，效率較低。金屬成形過程模擬分析中常用到的基于彈-（粘）塑性本構關系的三維有限元分析軟件主要有MARC、ANSYS 等，基本方程基于Lagrange 坐標系。2.2.2 剛-(粘）塑性有限元法 這一方法忽略了金屬成形過程中的彈性變形，其基本理論是Markov 變分原理。剛-（粘）塑性有限元法適用于鍛造、擠壓以及軋制等塑性成形問題的分析中，剛-塑性有限元法通常只適用于冷加工。由于剛-（粘）塑性有限元法是一種基于變分原理的有限元方法，使計算的增量步長可以取得大一些，并且該方法可以用小變形的計算方法處理大變形問題，所以剛-（粘）塑性有限元法克服了彈-（粘）塑性有限元法中計算量大、運算時間長、效率低等不足，使計算程序大大簡化，達到了較高的計算效率。但該法由于忽略了金屬成形中的彈性效應，所以該方法不能求解彈性問題，也不能進行殘余應力計算。目前，剛-（粘）塑性有限元法已成為金屬體積成形的主要數值模擬方法。采用剛-（粘）塑性本構關系的有限元分析軟件有：ALPID、DEFORM 等，其基本方程基于Euler坐標系。

三、數值模擬在鑄造和鍛造中的應用

3.1 數值模擬在鑄造中的應用實例

MAGMAsoft鑄造模擬軟件是全球最佳的鑄造軟件工具，為鑄造業改善鑄件品質、制造過程條件、降低成本、增加競爭力提供了最優選擇。MAGMAsoft是為鑄造專業人員實現改善鑄件質量，優化工藝參數而提供的有力工具，它運用仿真傳熱及流體的物理行為，凝固過程中的應力及應變，微觀組織的形成，MAGMAsoft可以準確地預測鑄件缺陷，改善現有工藝的不足，提高鑄件質量。

MAGMAsoft適用于所有鑄造合金材料的鑄造生產，范圍白灰鐵鑄造，鋁合金砂型鑄造，到大型鑄鋼件鑄造。可應用于鑄造部件設計的開發，最佳工藝方案的優化，縮孔、縮松的模擬，鋼水充型過程的模擬，以及熱處理過程中應力場的模擬。

鑄件為一活塞零件，合金材料為ZLl09G，相當于MAGMA材料數據庫中的A1Sil2CuNiMg，其組織致密性要求較高，生產的主要問題是鑄件內縮松和縮孔嚴重，模具為金屬模，采用一模一腔，重力鑄造。運用MAGMA CAE軟件的主要分析流程如下：（1）建模

對于MAGMA分析軟件來說，其造型功能比較簡單，只能做一些簡單的工作，對于形狀較復雜的零件一般只能借助一些專用CAD軟件，如Pm／e、UGII、CATIA等進行建模，MAGMA在前處理過程中可通過圖形接口將*．iges或*．sd格式文件直接讀入。（2）前處理

在前處理中主要設置鑄件的澆冒口位置及大小、分別設置鑄件、砂芯、芯盒、澆El入水口(inlet)、跟蹤粒子(tracer)，其中設計跟蹤粒子的目的是為了分析液態金屬液充填結束后雜質和氧化物的運動情況，預測這些雜質是否在金屬液凝固之前能夠上浮到鑄件主體以外，即鑄件內部是否會出現夾雜等缺陷。（3）網格劃分(Enmeshment)有限元網格的劃分是軟件進行分析的基礎，而且有限單元的大小很重要，有限單元大，即整體單元密度小，會造成分析結果粗糙，不精確；太小，整體單元密度大，分析時會占用大量機時，而且結果也不一定精確。所以在劃分時應根據模型的大小及復雜程度，選擇合適的有限單元密度。

Enmeshment是專門用于對三維實體模型進行有限元四面體單元網格剖分的模塊，借助于這個模塊，用戶可以直接對由機械CAD系統所建立的*．stl格式的實體模型進行自動的四面體單元劃分，這個模塊特別適于包括鑄件、鑄型等在內的多個部件同時進行網格剖分。

(a)粗略劃分的有限元網格(b)稀疏不同的有限元網格

圖1 活塞零件有限元網格劃分

（4）模擬計算(simulation)網格劃分好以后，就可以設置所用的各種材料、邊界條件、機床型號，及多種工藝過程參數，尤其是一些生產過程參數的設置可在多次模擬計算中加以優化。在進行分析計算時，首先要確定模具的類型，是金屬模(permanentmold)，還是砂模(sand mold)，以及分析的目的是計算充填(calculate filling)、凝固(calculate solidification)，還是應力應變(calculate stress)情況，然后選擇合金材料及確定在鑄造過程中材料的熱物理特性參數，如鑄造合金、型砂等，這些參數可直接從標準數據庫(database)中得到。工藝及鑄造條件，澆注溫度，或壓鑄沖頭曲線等則由用戶直接輸入現場的實際參數。參數確定完以后整個分析模擬過程可以自動展開，在分析計算的過程中可隨時返回修改有關參數并重新開始分析計算.（5）分析結果

模擬計算結束后，就可以在后處理模塊中看到以顏色三維方式顯示的模擬結果，進行模擬結果分析。

根據流體模擬模塊MAGMA fill我們可以獲得以下信息：鑄型充填的方式、金屬液在型腔中流動的方向與速度、溶融金屬液溫度分布及溫降情況、溶融金屬液壓力場分布、在充填過程中可能發生澆不到、冷隔及沖砂的位置、發生潛在夾渣的位置。

3.2 數值模擬在鍛造中的應用實例

眾所周知，大型鍛造用鋼錠中一般存在縮孔、疏松、夾雜和偏析等缺陷。這些缺陷的存在會增大材料的消耗，而且可能會影響到后續鍛造工序。認識缺陷形成及分布的規律，并進而提出合理的鑄錠工藝，對于提高大鍛件質量、縮短生產周期、降低材料消耗具有重大意義。從八十年代中期開始，作者與第一重型機器廠合作，對鋼錠凝固過程的溫度場進行了大量研究，建立了鋼錠凝固中傳熱過程的數學模型。同時對發熱劑、保溫劑的發熱機理進行了深入的探討，并建立了相應的數學模型。在此基礎上開發出一套專用的有限元模擬程序MIPS。MIPS可以分析凝固過程中溫度場的分布，確定不同時刻凝固前沿的位置，而且能預測縮孔及疏松的位置及尺寸。使用該程序對一重220噸鋼錠的生產工藝所進行的優化，成功地解決了疏松進入錠身的問題。圖2顯示了工藝改進前后，縮孔及疏松的模擬結果。

(a)原工藝

(b)改進工藝 圖2 220噸鋼錠上縮孔疏松缺陷的分布

四、數值模擬在鑄造和鍛造中的應用展望

鑄造CAE技術為提高傳統鑄造行業的產品質量、企業競爭力提供了強而有力的工具，國內采用鑄造CAE技術的鑄造廠家比倒不大，而國外發達國家采用這一技術的企業比較普遍。隨著世界經濟的一體化及我國加入WTO，鑄造CAE技術將顯得日益重要，最近幾年鑄造CAE軟件的應用情況也表明了越來越多的國內鑄 造企越來越越重視鑄造CAE技術，這將進一步推動鑄造CAE技術的發展．從而最終為鑄造企業刨造更大的經濟和社會效益。

從20 世紀80 年代中期開始，清華大學機械工程系由劉莊教授領導的課題組就一直從事數值模擬技術在大鍛件生產上應用的研究，進行了大量有意義的工作。從鋼錠澆注、鍛件生產及鍛后熱處理，所進行的研究工作覆蓋了大鍛件熱加工生產的各個環節，完成了可以用于鋼錠凝固過程及缺陷預測，鍛造過程及工藝優化，淬、回火過程溫度及應力場分析的計算程序。通過與各生產廠家的密切合作，這些程序已經在生產中得到了實際應用，計算結果與實際情況相當吻合，充分證明了程序的可靠性。利用這些程序已經對很多實際生產工藝進行了優化，取得了顯著的經濟效益。

通過近幾年的應用實例可以看出，數值模擬在鑄造與鍛造方面的應用越來越深入，模擬工作逐步從模擬簡單零件轉向模擬復雜零件，從模擬單工步成形轉向模擬多工步成形。通過模擬所解決的問題不再單純停留在學術上，而更多的與實際相結合，應用于生產之中。

五、參考文獻

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