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本文介绍了当前铸造充型过程数值模拟的发展现状和趋势,介绍了国内外主要的模拟软件,以及在研究过程中存在的主要问题。我国的计算机数值模拟领域与国外相比还有很大的差距,本文讨论了开发铸造充型过程数值模拟软件的必要性和重要性。本文在流体力学基本概念的基础上,以流体流动的三联控制方程组为基础,利用有限差分法推导出了充型过程的动量、能量差分格式。根据SOLA法和能量守恒建立了求解充型过程流场的程序流程图。在连续性方程流量平衡思想的指导下,对流体计算域的各种边界条件进行了假设,应用于充型过程的数值计算中。文中基于VOF法推导了一个简单有效的三维自由表面处理方法,可以计算表面网格的流量变化,并用于充型过程的数值模拟中。根据能量守恒定律和对流、传导热计算公式,建立了温度场耦合速度场的计算程序。本文采用面向对象编程方法和编程,利用Visual C++6. 0在Windows操作系统上开发了铸造充型过程数值计算软件。本软件以课题组已开发完成的凝固模拟软件为平台,在已具有前处理部分和后处理显示部分的基础上,进行充型过程温度场耦合速度场的数值计算,最终可得到充型完成时整个铸件的温度场分布及充型过程中的流动形态的图像显示。利用本文开发的软件所得的计算结果与试块铸件的实际充型情况进行了比较,两者基本相符,证明本文开发的软件可用于实际铸造生产过程。基本达到了课题的开发目的。