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基于ProCAST的船用螺旋桨铸造工艺优化研究的综述报告
船用螺旋桨的铸造工艺是影响螺旋桨质量和性能的重要因素之一，其中ProCAST模拟软件在优化螺旋桨铸造工艺过程中发挥着重要的作用。本文主要就基于ProCAST的船用螺旋桨铸造工艺优化研究进行综述。
首先，ProCAST模拟软件是一种流体仿真软件，可以对铸造过程进行三维动态模拟，预测各种铸造缺陷和铸件性能。在螺旋桨铸造中，ProCAST软件可以进行多物理场联合模拟，包括流体流动、热传导、固相变化、应力应变等方面。通过ProCAST软件，可以得到螺旋桨铸造过程中实际液态金属的熔化、填充和凝固过程，以及各种界面、缺陷、热应力等情况，为后期优化提供有效的依据。
其次，ProCAST软件在船用螺旋桨铸造工艺优化方面的应用主要体现在以下几个方面：
1.优化液态金属充填过程。螺旋桨内部结构较为复杂，尤其是螺旋桨叶片部分，液态金属充填必须得到充分优化。ProCAST软件可以根据模拟结果，调整螺旋桨铸件的浇注系统，调整浇注速度，改变浇注方向等，以优化充填过程，尽可能减少缩孔、夹杂、偏心等缺陷。
2.优化热应力分布情况。由于螺旋桨铸件的大小和形状不同，不同部位温度变化情况也不同，可能产生不同的热应力。ProCAST软件可以对螺旋桨铸件的温度分布进行模拟，进而预测出热应力分布情况，对于容易引起螺旋桨铸件热裂缝的部位进行优化，减少热应力集中，降低铸件失效风险。
3.优化凝固过程。螺旋桨铸件铸造完成后，需要进行冷却、凝固。ProCAST软件可以模拟出整个冷却、凝固过程中温度、组织形态、相变等信息。通过对凝固过程的优化，可使螺旋桨铸件组织更为致密，减少缩孔率、晶粒不合格率、晶间应力等缺陷。
4.优化浇注温度。浇注温度是影响螺旋桨铸造质量和性能的关键因素之一，ProCAST软件可以根据材料的物理性质和热力学参数，在模拟中进行浇口、液态金属、模具等所有单元件的温度分析和优化，以实现在最小的温度差或温度梯度的条件下，获得均匀的温度分布，从而避免出现冷流、热裂或表面缺陷。
综上所述，ProCAST模拟软件在船用螺旋桨铸造工艺优化研究中具有重要应用价值。通过ProCAST软件对螺旋桨铸造工艺进行模拟，可以预测出液态金属充填过程、热应力分布情况、凝固过程以及浇注温度等情况，发掘出每一环节存在的缺陷，并通过优化铸造工艺，尽量降低缺陷率，提高螺旋桨铸件的质量和性能。