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《计算机在铸造中的应用》课程教学大纲课程代码：050142005课程英文名称：ComputerApplicationinCasting课程总学时：24讲课：18实验：0上机：6适用专业：材料成型及控制工程大纲编写（修订）时间：2010年10月一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标（1）课程地位本课程是材料成型及控制工程专业的专业课，选修。(2）教学目标通过本课程学习使学生掌握采用计算机技术进行铸造过程的相关设计。掌握设计基本原理、基本理论及典型实例的设计过程,熟悉铸造专业软件的应用，具备一定的设计能力和解决实际问题的能力。（二）知识、能力及技能方面的基本要求（1）知识方面的基本要求掌握铸造工艺计算机辅助设计（CAD）技术。包括铸件的几何物理量计算、补缩系统和浇注系统的设计和计算等。掌握不稳定传热过程的数值计算方法。掌握铸造过程计算机模拟的基本过程、方法。掌握CAD技术的基本原理和常用的数学模型，掌握传热基本原理、不稳定导热过程的有限差分解法。（2）能力方面的基本要求掌握铸造工艺的计算机辅助设计计算、能够应用专业软件，基本能够正确地为各种类型的铸件选择合理地铸造方法和制定出相应的工艺方案（三）实施说明（1）理论教学环节对课程中的重点、难点问题着重讲解。在教学过程中要注意理论联系实际，通过实例锻炼学生分析解决问题的能力;采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。在教学中采用电子教案、多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。（2）实践教学环节根据知识、能力方面的要求，安排学生针对典型铸件凝固过程开展数值模拟实验，通过实践教学提高学生应用专业软件解决实际问题的能力。（四）对先修课的要求在讲授本课前，学生应修完金属学原理、材料成型原理、铸造工艺、计算机基础、计算机程序设计、大型工程软件。（五）对习题课、实验环节的要求（1）习题要求每部分教学内容结束后，结合重点和难点内容，安排适当、适量习题；习题类型有计算型和工艺设计型。（2）实验环节要求以典型铸件为例，完成铸件的建模、铸造过程模拟及可能的缺陷分析。（六）课程考核方式（1）考核方式：考查（2）考核目标：考核学生对计算机辅助工艺设计的基本知识、基本原理的掌握情况，重点考核学生的分析能力和解决实际问题的能力。（3）成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占10%，实验成绩占10%，期末考试成绩占80%。平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出；上机实验成绩根据题目完成情况按百分制给出。（七）参考书目《计算机在铸造中的应用》，程军编，机械工业出版社，1994《凝固过程数值模拟》，荆涛编，电子工业出版社2002《铸造工程的模拟仿真与质量控制》，柳百成编，机械工业出版社2001《Procast教程》二、中文摘要计算机广泛应用于铸造生产中，从工艺设计到生产过程控制，质量检测等等。本课程主要讲述铸造工艺的计算机辅助设计、铸件凝固过程的数值模拟、铸造生产过程质量控制等内容。通过本课程的学习，使学生掌握计算机辅助工艺设计技术和铸件凝固过程的基本理论、基础知识，了解铸造生产过程质量控制的基本知识。学会应用一种专业软件进行铸造过程的模拟。培养学生分析问题，解决问题的能力。三、课程学时分配表序号教学内容学时讲课实验上机1铸造工艺计算机辅助设计（CAD）技术441.1铸件几何物理量的计算补缩系统的设计和计算221.2浇注系统的设计和计算,图形系统及常用软件介绍22不稳定传热过程的数值计算方法662.1不稳定传热过程计算的有限差分方法22.2铸件凝固过程缺陷的预测122.3铸件凝固过程缺陷的预测223Procast软件应用101063.1ProCast软件基础,Procast模拟参数设置23.2Procast模拟结果分析处理23.3典型铸件的铸造过程模拟123.4典型铸件的铸造过程模拟223.5典型铸件的铸造过程模拟324铸造工艺参数检测与生产过程控制44.1控制系统组成，铸件凝固过程温度场的自动检测系统24.2热分析系统及应用2四、教学内容及基本要求第1部分铸造工艺计算机辅助设计（CAD）技术总学时(单位：学时):4讲课:4实验:0上机:0具体内容:掌握铸件的几何、物理量计算、补缩系统的设计与计算、浇注系统的设计与计算。了解图形处理及铸造工艺CAD系统重点:浇注系统的设计与计算难点:利用VC＋＋进行浇注系统计算软件的开发习题:1.典型铸件的计算机辅助几何造型及几何物理量的计算第2部分不稳定传热过程的数值计算方法总学时(单位：学时):6讲课:6实验:0上机:0具体内容:掌握铸件凝固过程数值模拟的理论基础。掌握铸件缩孔缩松缺陷的预测及缺陷预测判据。重点:铸件凝固缺陷的预测难点:有限差分解法理论基础习题:铸件的凝固过程数值模拟第3部分Procast软件应用总学时(单位：学时):10讲课:4实验:0上机:6具体内容:了解Pro/E实体建模及Pro/E与ProCast接口掌握ProCast模拟过程及模拟结果后处理重点:使用模拟软件进行铸件凝固过程的数值模拟，判定缺陷位置及工艺参数的优化。难点:模拟参数选择与设置，模拟结果的分析习题:结合上机内容练习软件应用第4部分铸造工艺参数检测与生产过程控制总学时(单位：学时):4讲课:4实验:0上机:0具体内容：了解计算机控制系统组成，常用传感器掌握铸造热分析系统的原理，应用重点：铸造热分析系统原理习题：查阅资料，了解目前国内外铸造热分析的应用情况编写人：张显飞审核人：杜晓明批准人：张罡