《液态成型计算应用技术》课程教学大纲.docx

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1、液态成型计算应用技术一、课程介绍Computer Application Technology in Liquid Forming是一门各基础 理论和实践相结合的课程。将数学模型和有限元法、有限差分法等数学方法应用 于特定铸造工艺参数下的模拟，从而在不消耗材料的情况下短时间内得到铸件质 量结果。通过本课程的学习，使学生能够使用计算机对铸造工艺进行设计和分析, 提高解决生产实际问题的能力。本课程所讲述的内容有计算机检测与控制、三维造型软件UG建模与浇注系 统设计、不稳定传热的数值计算、铸造模拟软件Procast对浇注过程模拟并进行 工艺改进等共4章，教学部分共包含理论18学时，实验6学时，以期末

2、考试及 实验报告形式结课。IntroductionComputer Application Technology in Liquid Formingis a course that combines basic theory with practice. The mathematical model, Finite Element MethodCFEM), Finite Difference Method(FDM)and other mathematical methods are applied to the simulation of specific casting process pa

3、rameters, so as to obtain casting quality results in a short time without materials. Through the study of this course, students can use the computer to design and analyze the casting process, improve the ability to solve practical production problems.The content of this course includes computer dete

4、ction and control, 3d modeling software UG modeling and casting system design, numerical calculation of unstable heat transfer, casting simulation software Procast to simulate the casting process and make technology improvement, etc., which consists of 4 chapters. The whole course will take 18 theor

5、etical lessons , 6 lab tutorials. The examination is based on examination paper and test report.课程基本信息课程名称液态成型计算应用技术课程编码432533英文名称Computer application technology in liquid forming课程学时24课程学分1.5课程类别专业教育课程课程性质选修课开课学期第7学期课内实验学时6适用专业材料成型及控制工程开课单位材料加工工程系选用教材金属凝固与铸造过程数值模拟.浙江大学出版社.杨全主编.主要参考书1 .计算机在材料热加工领域中的

6、应用.机械工业出版社.李英民编著.2 .铸造过程模拟仿真及工艺设计.国防工业出版社.毛红奎主编.二、教学大纲1、教学目的计算机在铸造生产中的应用技术已成为生产高质量铸件的必要条件，也是铸件生产现代 化的主要发展方向。通过本课程的学习，使学生掌握利用计算机检测与控制技术，对铸造工 艺参数，铸造设备和铸造生产过程进行精确，快速的检测与控制，能够利用三维造型软件设 计铸件及浇注系统，并利用铸造模拟软件进行铸造工艺的优化设计，实现“电脑试浇”，预 测铸造缺陷等，达到有效地保证铸件质量，改进铸造工艺，缩短生产周期，降低生产成本， 大大地提高铸件经济效益的目的。2、教学要求教师要积极备课，认真准备教学示例

7、及实验，对课程内容要融会贯通，切忌照本宣科。 授课在多媒体教室，充分利用多媒体教学课件，结合典型实际生产案例和相关软件，边授课 边演示。做到授课内容与大纲相符，注重平时成绩（作业和实验）枳累，成绩评价体系标准 真实、严谨、公平、公正、公开，能促使学生学习的积极性。3、预备知识或先修课程要求计算机硬件和软件、材料成型工艺、铸造合金及熔炼、造型材料。4、教学方式课程由理论课堂和实验操作组成，采用多媒体教学。理论授课18学时，教师讲授与课 堂讨论相结合；实验操作引导6学时，以学生操作、设计为主，教师引导、答疑为辅。5、实验环境和设备（1）硬件环境：每个学生一台微型计算机及基本设备；（2）软件环境：W

8、indows 7、Office 2010 软件包、UG11.0、Procast2014. 5, Visual Environment 等软件。6、课程教学内容及学时分配第1章 计算机检测与控制（4学时）1.1 什么是自动化，自动化能干什么1.1.1 我们身边的自动化1.1.2 与国计民生.息息相关的自动化1.1.1 1.3与国家安全、发展密切相关的自动化1.1.4 自动化的定义与作业用1.1.5 自动化的发展历史1.2 自动控制基本原理一如何实现自动化1.3 . 1两类基本的自动化控制1.3.1 自动化控制的定性描述1.3.2 自动化控制的定量计算1.3.3 自动化控制器的重要性1. 2. 5

9、自动化控制系统的实现1.3现代自动化初览一计算机网络化控制L 3.1现代自动化设备1. 3. 2现代自动化设备的基本控制结构2. 3. 3现代自动化设备的各组成部分2.3. 4现代自动化系统1. 4大型高炉炼铁过程自动化检测与控制重点：建立被控对象的数学模型过程。难点：大型高炉炼铁过程自动化检测与控制原理。思考题：现代自动化设备的基本控制结构图及其工作原理。第2章 铸造工艺计算机辅助设计（CAD）技术（4学时）建模软件UG的安装及基本操作系统介绍3. 2铸件的设计与计算浇铸系统的设计与计算3.3. 图形处理及浇铸工艺CAD系统重点：铸件及浇注系统的建模。难点：补缩系统的设计与计算。思考题：采用

10、UG软件对铸件建模，并设计其砂型铸造浇注系统。第3章 不稳定传热的数值计算（2学时）不稳定传热的微分方程式3.1 不稳定传热的有限差分解法3.2不稳定传热的有限元解法重点：不稳定传热的有限元解法。难点：-维不稳定传热的微分方程式。思考题：凝固过程中传热的特点是什么。第4章 铸件成型过程数值仿真模拟及工艺改进（8学时）铸造模拟软件的安装及基本操作系统介绍4.1 铸造充型、凝固过程数学模型砂型重力铸造数值模拟实例4.2 金属型铸造数值模拟实例5铸件缺陷预测及工艺改进重点：建立铸件充型、凝固过程数学模型。难点：重力充型过程数值模拟。思考题：采用Procast软件对铸件砂型铸造系统进行浇注、充型及凝固

11、数值模拟，并 观察模拟结果，预测铸件缩孔、缩松等缺陷，进一步提出工艺改进措施。7、实验项目内容、学时分配、实验小组序号实验项目内容提要实验类型学时分配分组 人数实验地点教学要求1LG软件绘制铸件工艺图采用UG NX11.0软件绘制铸件 工艺图三维建 模类212高铭铸铁锤头 砂铸充型、凝固 过程数值模拟使用Procast软件模拟铸造充 型、凝固过程，主要学习对求 解域的离散、边界条件设定、 换热系数设定等仿真模 拟类21超塑 性与 塑性依据实验 效果及实 验报告进3高铭铸铁锤头 砂铸数值模拟 结果分析及工 艺改进观察高铭铸铁锤头砂铸数值模 拟结果，预测铸造缺陷，对铸 造工艺进行优化设计，就改进 铸件重新进行模拟仿真，并验 证改进结果。仿真模 拟类21研究 所行评价，实 行百分制。8、考核要求、考核方式及成绩评定标准(1)课程考核成绩由期末考试(70%)、平时(10%)和实验效果(20%)三部分组成。(2)期末考试以考查形式，按授课学时比例抽题，采用统一评分标准，公正、公平、公 开。(3)平时成绩和实验效果评价，按百分制记载，期末采用加权累计的方法计分。(4)最终课程考核成绩采用百分制，满分100分，60分为及格。