[发明专利]用于对铸件中的铸件缺陷和微结构进行仿真的方法

权利要求书

1.一种对零部件的铸件缺陷和微结构进行预测的系统，包括：

信息输入部，其配置成接收与凝固期间的温度分布、模具填充后的流体静力学压力分布、零部件几何模型、材料、熔化质量、以及热动力学数据库中至少一个有关的信息；

信息输出部，其配置成转换与由所述系统预测的零部件的铸件缺陷和微结构的尺寸、体积百分数和分布中至少一个有关的信息；

处理单元；以及

计算机可读介质，其包括在其中实施的计算机可读程序代码，所述计算机可读介质与所述处理单元、所述信息输入部、以及所述信息输出部协作，使得所述信息输入部由所述处理单元和计算机可读程序代码操作，以便作为与由所述系统预测的铸件缺陷和微结构的尺寸、体积百分数和分布有关的信息提供给所述信息输出部，所述计算机可读程序代码包括铸件缺陷和微结构建模模块：

其中，所述铸件缺陷和微结构建模模块使用集成的孔生长和枝晶间流动模型对所述零部件中的铸件缺陷、所述零部件的微结构、或者所述两者进行仿真。

2.如权利要求1所述的系统，其中，计算机可读介质包括数值分析解算器，所述数值分析解算器包括所述凝固仿真模块以及所述铸件缺陷和微结构建模模块中的至少一个，并且所述计算机可读介质与不包括所述数值分析解算器的所述凝固仿真模块以及所述铸件缺陷和微结构建模模块中任意一个协作地联接。

3.如权利要求2所述的系统，其中，所述数值分析解算器包括基于有限元分析的传热代码或者基于有限差分分析的传热代码。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述铸件缺陷和微结构建模模块使用下列等式对所述零部件中的铸件缺陷和所述零部件中的微结构、或者对所述两者来进行仿真：

u=-Kμ(▿P-ρlg)---(11)]]>

▿·u=(ρsρl-1)∂fl∂t+∂fp∂t---(12)]]>

∂(ρCpT)∂t=▿·(ρuT)+▿(λ▿T)-ρL∂fl∂t---(13)]]>

∂(ρCH)∂t=-▿·(ρuCH)+▿(ρDH▿CH)---(14)]]>

[cH0]=(1-fl)[CHs]+fl[CHl]+RPgfpT---(15)]]>

其中，u是表观速度矢量，K是渗透率，μ是粘度，P是压力，ρ_l是液体密度，ρ_s是固体密度，g是重力矢量，f_p是孔体积百分数，f_l是液体体积百分数，L是熔化物的潜热，ρ是平均密度，C_p是比热，λ是导热率，C_H0是初始的氢浓度，C_Hs是固相浓度，C_Hl是液相浓度，T是温度，以及R是通用气体常数。