铸造数值模拟专用CAD系统的研究与开发.pdf

铸造数值模拟专用CAD系统的研究与开发主要关注于提升铸造行业的数字化水平，特别是通过开发专门针对数值模拟的计算机辅助设计（CAD）系统，以促进该行业技术进步和效率提升。在这一领域，CAD技术与数值模拟软件的结合发挥着关键作用，而Open GL图形技术以及STL文件格式在此类系统中的应用更是其中的焦点。 CAD技术在铸造行业的应用主要是通过计算机辅助设计、分析和优化铸件的加工工艺，包括铸造过程中涉及的浇注系统、冒口、冷铁等关键组成部分的设计与模拟。这一过程中，数值模拟软件发挥着重要作用，它能够帮助工程师对铸造过程进行仿真分析，从而在实际生产之前预测可能的问题并进行改进。 在具体的技术细节上，Open GL图形技术是本研究中采用的核心技术之一。Open GL是一个广泛使用的高性能图形API（应用程序编程接口），它能够实现高速的屏幕刷新和渲染复杂三维场景。这使得CAD系统能够提供更加流畅和直观的用户交互体验，同时也增强了软件处理复杂模型的能力。 STL文件格式作为快速原型制造技术的文件格式，是另一种关键的技术要素。它以一系列三角形平面片逼近三维实体表面的方式来表达模型数据，具有文件结构简单、精度容易控制的优势，而且被大多数的三维CAD造型软件所支持。在铸造数值模拟专用CAD系统中，STL格式的文件用于存储和描述实体数据，为后续的数值模拟提供了基础。 研究中还特别提到了系统设计及开发的一些关键部分。传统的Windows GDI绘图方式在处理动画帧速率和高速刷新屏幕方面存在局限性，难以实现复杂的三维CAD操作。相比之下，采用OpenGL图形技术的系统能够更好地实现各种功能，这对提高数值模拟软件中前置处理模块的效率至关重要。 另外，研究指出传统CAE数值模拟软件在铸造行业中的应用通常需要经过一个繁琐的流程：先用三维造型软件设计铸件并输出STL文件，然后使用CAE软件进行工艺分析，若需修改则需回到三维造型软件，修改后再次进行模拟分析。而所开发的铸造数值模拟专用CAD系统通过集成铸造工艺设计模块（如浇注系统、冒口、冷铁等），显著减少了对传统三维造型软件的依赖，有效提升了工作效率。 文章总结强调，开发的专用CAD系统具备稳定性好、界面友好、操作简单等优点，已实际应用于铸造工艺的修改工作中，推动了数值模拟技术的实用化。此系统的研究与开发是铸造行业数字化转型的重要成果，对企业优化生产流程、降低成本、提高产品质量具有显著的积极作用。