[发明专利]用于计算地开发能制造和耐用铸件的系统和方法

摘要

本发明涉及用于计算地开发能制造和耐用铸件的系统和方法，具体地，一种用于优化轻质合金构件的模拟铸造的方法和系统。该模拟包括使构件设计数据通过与铸造设计、过程建模和优化、材料微结构和缺陷以及产品性能相关的各种计算模块。在各非常小尺寸尺度上的微结构和缺陷的变形延伸到渐增的更大尺度，从而允许铸件的结构性能计算考虑这种非均匀性。至少一些模块使用基于专家系统的途径以获得优化结果。该结果可以与最终用户需求比较以确定是否需要部件几何结构或制造过程的再设计。

主权项

一种计算地模拟用于基于轻质金属合金的构件的铸造过程的方法，所述方法包括：构造计算机以包括数据输入、数据输出、处理单元、存储单元、以及用于所述数据输入、所述数据输出、所述处理单元和所述存储单元之间协作的通信路径；以及运行具有多个计算模块的所述计算机，所述多个计算模块与所述存储单元以及所述处理单元中的至少一个能够编程地协作，使得：在接收到与所述构件有关的数据时，所述计算机将所述数据经历所述多个计算模块，使得：来自其的输出提供所述铸造过程的性能指标，所述多个计算模块包括：铸造设计模块，其构造成提供所述构件的优化的几何结构表示；过程优化模块，其构造成确定所述最终铸造设计的铸造过程、热处理和机加工中的至少一个；多尺度微结构预测模块，其构造成接受从所述铸造设计模块和所述过程优化模块的数据作为到其的输入，以便生成材料特性、多个缺陷类型的缺陷数量估计、以及在多个尺寸尺度上的微结构体系结构作为输出；以及结构性能模块，其构造成接受所述材料特性、缺陷数量估计和微结构体系结构输出，并连同加载条件、预测的残余应力和变形、以及耐用性测试模拟，以生成所述性能指标。