[发明专利]用于铸造铝合金的材料性质预测器

权利要求书

1.一种用于预测铸造铝部件中所使用的材料的性质的装置，所述装置包括：

通过数据通信路径彼此协作的数据输入、数据输出、至少一个处理单元，以及包含数据存储器和包含指令存储器中的至少一个；

多个计算模块，其通过所述数据通信路径与所述数据输入、数据输出、处理单元和存储器中的至少一个可编程地协作，使得当接收到与所述部件和所述材料相关的数据时，所述装置将所述数据提交至所述多个模块，以便于所产生的输出数据由此提供所述材料的性能指示，所述模块包括：

热力学计算模块，其配置成从热力学数据库接收与所述材料相对应的数据；

热物理性质模块，其配置成（a）从所述输入接收与所述材料相对应的数据，以及（b）与所述热力学计算模块交换数据；

机械性质模块，其配置成（a）从所述输入接收与所述材料相对应的数据，以及（b）从下列中至少一个接收数据：（i）铸造工艺仿真和（ii）缺陷和微结构计算；以及

材料选择或合金设计模块，其配置成（a）与所述热力学计算模块、热物理性质模块和机械性质模块交换数据，以及（b）将与所述材料相对应的数据传送到所述输出。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述热力学计算模块和所述热力学数据库协作以处理选自包括平衡、局部不平衡和不平衡情况的组的多个冷却速率情况。

3.如权利要求2所述的装置，其中，所述不平衡情况包括固相反扩散模型，以预测与所述部件中的所述材料相对应的实际的相分数和相图中的至少一个。

4.如权利要求3所述的装置，其中，所述平衡情况使用杠杆定律计算，并且所述局部不平衡情况使用Schiel计算。

5.如权利要求1所述的装置，其中，所述机械性质模块实施基于节点-节点的性质映射。

6.如权利要求5所述的装置，其中，所述机械性质模块进一步与配置来提供局部微结构细度和缺陷信息的数据库协作，以提供与所述材料相对应的所述输入的实际的局部和总体的拉伸和疲劳性质的预测。

7.如权利要求1所述的装置，其中，所述热物理性质模块使用k-最近邻模型计算材料的热性质。

8.如权利要求1所述的装置，其中，所述材料选择或合金模块配置成接收选自包括下列的组的物理和机械性质：（a）最佳铝合金成分和（b）目标物理和机械性质。

9.一种制品，其包括其中体现有计算机可读程序代码的计算机可用介质，用于预测铸造铝部件中所使用的材料的性质，所述制品中的所述计算机可读程序代码包括：

用于使所述计算机从多个数据库中的至少一个接收输入信息的计算机可读程序代码部分；

用于使所述计算机基于所述接收信息的至少一部分实施对于所述材料的至少一个热力学计算的计算机可读程序代码部分；

用于使所述计算机基于所述接收信息的至少一部分实施对于所述材料的至少一个热物理计算的计算机可读程序代码部分；

用于使所述计算机基于所述接收信息的至少一部分实施对于所述材料的至少一个机械性质计算的计算机可读程序代码部分；以及

用于使所述计算机基于下列实施对于所述材料的至少一种材料选择或合金设计计算的计算机可读程序代码部分，其基于（a）所述接收信息的至少一部分和（b）来自所述热力学计算、热物理性质计算和机械性质计算中的至少一个的输入，使得与所述预测材料性质相对应的数据被传送到计算机输出。

10.如权利要求9所述的制品，其中，所述多个数据库包括合金成分和名称数据库、热力学数据库、材料性质数据库以及缺陷和微结构数据库。