计算机科学与铸造技术的结合产物—铸造数值模拟技术,为传统铸造注入了活力。目前,铸造数值模拟技术已经进入了实用阶段,国内外铸造数值模拟软件层出不穷,如德国的MAGMA、美国的ProCAST以及国内著名的华铸CAE等。现在,CAE系统不再是一个封闭的系统,需要和CAD系统以及其他的CAE系统之间相互协作。这要求CAE系统具有通用性和开放性,因此开发CAE系统的数据接口具有重要的意义。本文研究开发了华铸CAE与ANSYS、Tecplot、IGES的三个接口。华铸CAE与ANSYS的接口是在已有温度场模拟软件华铸CAE和有限元软件ANSYS的基础上,综合运用有限差分和有限元方法,采用间接耦合方式,即先在华铸CAE软件中由有限差分计算出温度场数据,再将此数据通过温度场数据传递模块加载到有限元模型进行应力场的模拟计算,从而建立集成化的应力场数值模拟系统。根据华铸CAE温度场结果的文件格式和ANSYS软件相应的文件格式,对比有限元和有限差分网格模型的对应关系,编制了温度载荷传递软件模块,实现了温度载荷从有限差分模型向ANSYS有限元模型的传递接口。使用本集成化系统对典型的应力框的铸造过程的热应力进行了数值模拟,并对应力框的变形、应力变化和残余应力进行了验证,得到的结果与公认的结果吻合较好。华铸CAE与Tecplot的接口是在研究华铸CAE铸造过程模拟结果文件格式与Tecplot通用后处理软件的基本文件格式的基础上,编制了数据文件转换格式软件模块,实现了华铸CAE模拟结果在Tecplot上的显示。并通过与华铸CAE后处理之间的对比,验证了该接口的准确性。华铸CAE与IGES的接口是在研究IGES文件实体和文件格式的基础上,运用有限差分的剖分思想,采用平面和曲线相交的算法以及交点连线的算法,初步实现了基于IGES的有限差分的前处理模块。实际应用表明,开发的接口能够很好地完成各自的处理任务。因此,凝固模拟CAE系统的若干接口的研究与开发提升了CAE系统的通用性和开放性,增强了系统的竞争力。