材料成型CAE复习.docx
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材料成型CAE复习
题型
一、名词解释本题5小题，每题3分，共15分
二、选择题共5题；每小题2分，共10分
三、填空题本题共15空，每空1分，共15分
四、简答题本题4小题，每题10分，共40分
五、论述题共1题，本题20分
暂定第20周周二晚上，18:
00-19:
30，专业英语考试
周三晚上,18:
00-19:
30，材料成型CAE技术及应用A考试
具体地点另外通知。
复习重点内容如下。
铸造模拟软件部分主要看这几页资料，塑料模拟软件要根据我提的重点，复习教材中相关内容。
第一章CAE概念、应用、发展历史及发展趋势
一、介绍本课程的主要内容。
1、CAE技术概述；2、铸造CAE研究概况；3、铸造成形数值模拟的原理；4、CAE的前期准备；5、Anycasting软件的使用。
二、介绍CAE技术
CAD、CAE、CAM等技术在铸造领域已得到广泛的应用，并已成为铸造学科的技术前沿和最为活跃的研究领域。
它们分别指计算机辅助设计CAD、计算机辅助工程CAE（ComputerAidedEngineering）、计算机辅助制造CAM。
1、计算机辅助设计CAD：
是以计算机为主要手段来辅助设计者完成某项设计工作的建立、修改、分析和优化、信息输出等全部任务的综合性高新技术。
它的主要研究内容包括造型技术、优化设计、综合评价和信息交换等方面。
造型技术：
以各种数字化的图形来表达设计方案，在解决了二维图形问题之后，目光集中在三维的图形技术方面，曲面造型、实体造型、特征化造型、参数化设计等。
优化分析：
在工程设计中要进行各种分析，包括力学、传热学、流体力学等。
现在可以把各种优化分析的专用软件集成到计算机辅助设计系统中去，使设计者在设计的同时进行充分地分析、优化所设计的方案。
综合评价：
先进的CAD软件提供分块、分层、剖切功能，三维CAD系统具备的实时旋转、缩放功能，使设计者感觉就像是面对完全真实的物体，可以剖视他们的内部结构，进行各种校验和评价。
也可以仿真各个零件的装配过程，给出准确的装配关系，自动检测干涉情况，为设计方案的修改提供准确的指导。
信息交换：
CAD与CAD之间、CAD与CAE、CAD与CAM之间可以进行信息沟通和资源共享。
2、计算机辅助工程CAE，主要以有限元分析技术为基础，综合了迅速发展中的计算力学、计算数学、相关的工程管理学与现代计算技术而形成的一门综合性、知识密集型的学科。
又称模拟仿真技术。
主要是通过构造能够准确描述研究对象的某一过程或属性的数学模型，利用合适的求解方式，设置合理的边界条件和初始条件，得到研究对象的某一过程或属性的求解结果。
预测可能产生的问题和发展趋势，提出科学、合理的对策、建议、方法。
主要研究内容有：
有限元分析：
用有限元对产品结构的静态特性、动态特性、强度、振动、热变形、磁场强度、流场等进行分析和研究，改进产品设计、优化工艺方案。
模拟仿真：
通过建模、求解、分析，模拟实际过程，优化产品设计和工艺方案。
模拟仿真方法有有限差分法，边界元法等。
优化设计：
用参数优化法进行方案优选。
三维运动机构的分析和仿真：
对机构的运动参数、运动轨迹、干涉校核进行研究，为人们设计机构时提供直观的、可以仿真或交互的设计技术。
3、计算机辅助制造CAM：
利用计算机对制造过程进行设计、管理和控制，包括工艺设计、数控编程和机器人编程等内容。
工艺设计主要是确定零件的加工方法、加工顺序和所用设备。
只要将铸件图样、铸型材料、铸造合金热物性参数、凝固特性及数学模型等输入计算机，即可计算出合理的浇冒口系统。
运用相应的数值模拟技术可对设计的工艺进行屏幕试浇，模拟铸件凝固过程，预测凝固缺陷、微观组织、残余应力；再利用先进的图像显示技术对屏幕试浇结果做逼真的三维图像显示，对缺陷位置、程度进行全面的评估，从而提出工艺改进措施，进行新一轮工艺设计优化、屏幕试浇、工艺校核。
CAD、CAE、CAM的综合利用，可以从全局出发，优化产品设计、提高产品质量、缩短制造周期。
CAE工程分析是现代装备制造业中的一项重要内容，也是现代设计和制造领域内必不可少的关键步骤，一般在CAD之后，CAM之前进行。
铸造成型CAE
一、什么是铸造成型CAE
铸造成型CAE是基于有限分析（有限元及有限差分技术）的模拟优化技术，包括充型过程模拟、凝固过程模拟、应力应变分析、微观组织模拟等，为制定合理的铸造工艺提供有力的指导。
二、数值模拟的步骤是：
1、分析实际问题，建立能反映此问题的物理模型
2、根据物理模型找出支配过程的主要参数并建立能描述实际过程的基本方程或数学模型
3、寻求说明此实际过程的各项单值条件，如几何条件、物性条件、初始条件、边界条件等
4、将基本方程所涉及的区域在空间上和时间上进行离散化处理，使之形成一系列的微小单元或节点
5、在所有单元上建立由基本方程及定解条件转换而成的数值计算方程组
6、选用适当的计算方法求解方程组
7、结果处理成各种数据、图形或其他文件
三、常用的数值计算方法
有限元法（FiniteElementMethod，FEM）；有限差分法（FiniteDifferenceMethod，FDM）
边界元法（BoundaryElementMethod，BEM）；直接差分法（DirectFiniteDifferenceMethod，DFDM）。
铸造CAE最常用的是有限差分法和有限元法。
有限差分法一般用于充型凝固模拟，有限元法常用于压铸模具的力学分析和结构设计。
1、边界元法
【定义】将力学中的微分方程的定解问题化为边界积分方程的定解问题，再通过边界的离散化与待定函数的分片插值求解的数值方法
【特点】边界元法通过选择合适的权函数使其中体积积分项为零，将问题转化成仅仅对边界进行线积分，意味着将实际问题降低一维来处理；对网格划分没有严格限制；对于稳态问题甚至无须处理内部区域，只须对边界进行分割即可；但边界元法的公式推导及运算过程都比较复杂，计算工作量也较大。
尤其对非稳态问题，内部区域仍须网格划分。
【应用】对于边界变量变化梯度较大的问题，如应力集中问题，或边界变量出现奇异性的裂纹问题，边界元法被公认为比有限元法更加精确高效。
由于边界元法所利用的微分算子基本解能自动满足无限远处的条件，因而边界元法特别便于处理无限域以及半无限域问题。
2、有限元法
有限元的基本概念：
有限元法的实质就是将一个无限的连续体理想化为有限个单元的组合体，使复杂问题简化为适合于数值解法的结构型问题，且在一定的条件下，问题简化后求得的近似解能趋近于真实解。
（1）【特点】节点可任意配置，边界适应性好；适应任意支撑条件和载荷；计算
精度与网格疏密和单元形态有关，精度可控；离散算法复杂，对硬件的要求高。
（2）【中心思想】将一个连续求解域（对象）离散（剖分）成有限个形状简单的子域（单元），利用有限个节点将各子域连接起来，使其分别承受相应的等效节点载荷（如应力载荷、热载荷、流速载荷等），并传递子域间的相互作用；在此基础上，借助子域插值函数和“平衡”条件构建各子域的物理场控制方程；将这些方程按照某种规则组合起来，在给定的初始条件和边界条件下进行综合计算求解，从而获得对复杂工程问题的近似数值解。
（3）【优越性】①能够分析形状复杂的结构；②能够处理复杂的边界条件；③能够保证规定的工程精度；④能够处理不同类型的材料
（4）【应用】最初应用在固体力学领域，逐步推广到温度场、流体场、电磁场、声场等其他连续介质领域。
在固体力学领域，主要用于线性静力分析、动态分析，也用于非线性、热应力、接触、蠕变、断裂、加工模拟、碰撞模拟等特殊问题的研究。
有限元法分析的基本过程：
有限元软件分为前处理、分析计算和后处理三大部分：
（5）【各阶段的任务】
①前处理
前处理模块的主要功能是构建分析对象的几何模型、定义属性以及进行结构的离散划分单元；
前处理的任务就是实际问题或设计方案抽象为能为数值计算提供所有数据的有限元模型，故又称建模。
该模型定量反映了分析对象的几何、材料、载荷、约束等各个方面的特性。
建模的中心任务是离散，还包括与之相关的其他工作，如单元结构形式处理、几何模型建立、单元类型和数量选择、单元特性定义、单元质量检查以及模型边界条件的定义等
②计算
分析计算模块则对单元进行分析与集成，并最终求解得到各未知场量；
计算的任务是基于有限元模型完成有关的数值计算，并输出需要的计算结果。
主要工作包括单元和总体刚度矩阵的形成、边界条件的处理和特性方程的求解。
该工作主要由计算机完成，除计算前需要对计算方法、计算内容、计算参数和工况条件等进行必要的设置和选择外，一般不需要人的干预。
③后处理
后处理的任务是对计算输出的结果进行必要的处理，并按一定方式显示或打印出来，以便对分析对象的性能或设计的合理性进行分析、评估，做出相应的改进或优化。
（6）【有限元建模的重要性】
①影响结果精度。
模型的误差直接决定计算结果的精度。
如果模型本身不合理，即使计算方法再精确，也不可能得到高精度的分析结果。
模型的形式是决定结果精度的主要因素。
②影响计算过程。
不同的模型所需要的计算时间和存储容量可能相差很大，不合理的模型还可能导致计算过程死循环或终止。
③对人员要求高。
分析需要综合考虑的因素很多，所以要求分析人员有相应的专业知识、有限元知识和软件使用技能等。
④花费时间长。
分析人员可把计算过程作为“黑匣子”来对待，而把主要精力集中在建模上。
据统计，建模花费的时间约占整个分析时间的70%左右。
提高建模速度是缩短分析周期的关键。
（7）模型的定义
包括：
节点数据，单元数据，边界条件数据
（8）建立有限元模型的一般步骤：
问题定义-几何模型建立-单元选择-单元特性定义-网格划分-模型检查和处理-边界条件定义-计算-结果比较-模型修正
（9）【有限元建模的基本原则】
建立网格模型时需要考虑的因素很多，不同分析问题所考虑的侧重点也不一样。
但都应考虑两条基本原则：
一是保证计算结果的精度，二是要适当控制模型的规模。
3有限差分法
【定义】把基本方程和边界条件（一般为微分方程）近似地改用差分方程表示，把求解微分方程的问题转换为求解代数方程的问题。
【特点】差分公式导出简单、计算成本低、但其稳定性要求决定了在离散化时对距离步长与时间步长的选用受到一定制约。
网格划分规整，无需构建形函数，不存在单元分析和整体分析。
一般要求对物体作有规则网格划分，对于复杂或不规则的几何形状的分析精度受到影响。
【中心思想】将连续求解域划分成差分网格（最简单的差分网格为矩形网格），用有限个节点代替原连续求解域，用差商代替控制微分方程中的导数，并在此基础上建立含有限个未知数的节点差分方程组；代入初始条件和边界条件后求解差分方程组，该差分方程组的解就是原微分方程定解问题的数值近似解。
【构造有限差分的方法】方法很多，主要有
（1）数值微分法；
（2）积分插值法；（3）待定系数法（4）泰勒（Taylor）级数展开法等。
目前普遍采用泰勒（Taylor）级数展开法，即将展开式中求解连续场控制方程的导数用网格节点上函数值的差商代替，进而建立起基于网格节点函数为未知量的代数方程组。
第二章铸造成型过程数值模拟概况
三、铸造成形CAE软件学习的目的及意义
1、研究目的。
铸造成形过程数值模拟涉及到铸造理论与实践、计算机图形学、多媒体技术、可视化技术、三维造型、传热学、流体力学、弹塑性力学等多种学科，是典型的多学科交叉的前沿领域。
最终的研究目的是在计算机虚拟的环境下，通过交互方式，能够制定合理的铸造工艺，而不需要到现场去做试生产，从而可以大幅度缩短新产品开发周期、降低废品率，提高经济效益。
2、研究意义
铸造是机械产品毛坯的重要生产方法，在国民经济中占有重要地位。
随着世界统一市场的形成和发展，铸造企业面临着日益激烈的竞争和严峻的挑战。
传统的试错法铸造设计、生产方式已不能适应市场对企业的要求。
铸造企业必须变革传统的生产方式、引进新技术、新方法。
铸造工艺CAD/CAE技术已经广泛应用并成为改造传统铸造技术的高新技术，为企业提高铸件质量、赢得市场竞争发挥重要作用。
CAD/CAE技术已经逐渐深入铸造领域并应用于铸件的产品与工艺研究，为促进铸造企业的技术改造和进步带来了全新的活力。
21世纪铸造成形加工技术的总目标是高质量、短周期及低成本。
围绕此目标，世界各国铸造成形加工技术的研究方向：
一是重大工程中的特大型铸件的关键铸造技术；二是精确成形技术（NetShapeCasting），例如铸件的轻量化、强韧化、精密化及工艺的复合化将是精确铸造成形技术发展的主要内容；三是计算机模拟仿真及优化技术逐步替代传统的经验性研究方法。
铸造工艺CAD和CAE技术的主要功能：
采用铸造工艺CAD及过程模拟仿真技术（简称铸造CAE技术）可以快速设计及优化铸造工艺，并可用电脑浇注的方法来可视化地显示出铸造全过程以及缺陷形成过程。
这可以彻底改变传统铸造工艺方案制定过程中的不确定性，确保工艺的可行性和铸件质量、缩短产品开发周期、降低成本、提高市场竞争能力，是铸造工艺由“经验”走向“科学”的重要途径，对提高铸造企业的生产水平和竞争力具有重要的现实意义。
研究意义有以下两点：
1、工程师进行创新设计的重要手段和工具
工程和制造企业的生命力在于工程/产品的创新，而对于工程师来说，实现创新的关键，除了设计思想和概念之外，最主要的技术手段，就是采用先进可靠的CAE软件.
2、科学家进行创新研究的重要手段
科学计算是现代科学家进行科学和技术研究的三大手段之一。
它可以帮助科学家揭示用物质实验手段尚不能表现的科学奥秘和科学规律。
同时，它也是工程科学家的研究成果--理论、方法和科学数据--的归属之一，做成软件和数据库，成为推动工程和社会进步的最新生产力。
四、研究内容
1、温度场模拟：
利用传热学原理，分析材料成型的传热过程，模拟铸件的冷却凝固过程及相关缺陷等。
传热的三种基本方式：
热传导、热对流、热辐射。
（1）热传导：
在流体（液体、气体）和固体接触的场合，即使是流体一侧，在边界面上也仍然会因热传导而引起热的流动，即传导传热。
热传导时，导热的基本定律是傅里叶定律，
，
，比热流量；
，导热系数；T，温度；x，坐标值。
（2）热对流：
在流体的场合，不仅会因热传导，而且也会由于流体的流动而引起热的流动，即对流传热。
热对流时，对流换热用Newton冷却定律描述。
，q，热流密度；a，对流换热系数；
，流体的特征温度；
，固体边界温度。
（3）热辐射：
在液体金属等高温物体的表面，主要是热辐射传热。
热辐射时，辐射换热用Stefen-Bolt-sman定律来描述。
，q，热流密度；
，表面的热力学温度；
，辐射黑度；
，Stefen-Bolt-sman常数。
传热分析的常用数值方法：
有限差分法、有限元法、直接差分法、边界元法
（1）有限差分法：
其实质就是将求解区域划分为有限个网格单元，将微分问题化为差分问题，离散化得到差分格式，利用差分格式来求解相应问题。
用有限差分法求解不稳定导热过程（温度随时间变化的非稳态温度场的导热即为不稳定导热过程）的步骤：
将不稳定导热过程所涉及的区域在时间和空间上进行离散化处理；设定物性条件、初始条件、边界条件；写出单元差分格式；将求解的过程编成计算程序，由计算机算出结果，得到温度场相关结果。
（2）有限元法：
其实质就是将求解区域划分为有限个单元，通过构造插值函数，把问题化为一个变分问题（即求泛函数值的问题），经过离散化得到计算格式，利用计算格式来求解相应问题。
求解步骤：
将不稳定导热过程所涉及的区域在空间和时间上进行离散化处理；设定物性条件、初始条件和边界条件；写出单元泛函数表达式；构造每个单元的插值函数；求得泛函数极值条件的代数方程表达式；构造代数方程组；将求解的过程编成计算程序，由计算机算出结果，得到温度场相关结果。
有限元法具有很大的灵活性和适应性，并且便于与应力场进行耦合计算，但数据准备复杂、对硬件设备要求高。
2、流动场模拟：
利用流体力学原理，分析铸件充型过程，从而优化浇注系统、预测卷气、夹渣等缺陷。
基本概念
（1）流体：
一般情况下，是指一种在微小切应力作用下会发生连续变形的物质。
一般流体都有如下基础属性：
在不受外力作用的情况下，流体没有它自己的形状。
材料加工过程中遇到的绝大多数流体都是满足这一条件的牛顿流体。
（2）恒定流动和非恒定流动。
随时间而变化的流动称为非恒定流动；不随时间变化的流动称为恒定流动。
具体是根据场合而定。
如紊流问题，从微观讲是非恒定流动，但如果考虑某段时间的平均值的话，则可以当作恒定流动。
（3）层流和紊流：
层流是流体的流线不相互掺混、井然不乱的一种流动方式；紊流是指流线相互掺混的一种流动方式。
（4）粘性流和牛顿流体：
具有粘性的液体的流动称为粘性流，所谓粘性是指流体变形的时候产生的阻力或能量损失。
如果阻力与变形速度成正比，这样的粘性流体称为牛顿流体，这个比例系数就是粘度。
流动分析的主要方法：
SIMPLE方法、MAC及SMAC方法、SOLA-VOF方法、SOLAMAC方法、FAN方法、FiniteVolume方法、格子气模型。
3、流动与传热耦合计算：
利用流体力学与传热学原理，在模拟流动场的同时计算传热，可以预测铸造充型过程产生的浇不足、冷隔等缺陷，同时得到充型结束的温度分布。
4、应力场模拟：
利用力学原理，分析铸件的应力分布，预测热裂、冷裂、变形等缺陷。
5、组织模拟：
分宏观、介观、微观组织模拟，利用一些数学模型，如montecarlo，计算形核数、枝晶生长速度、组织转变，预测力学性能。
（1）材料加工领域的微观组织模拟，主要是指在微观的尺度（1微米~0.1毫米）上对成形工件的温度场、浓度场、形核、晶粒长大以及枝晶生长等变化过程进行的计算机数值模拟。
微观组织是决定工件力学性能和使用性能的关键因素，以往对于凝固组织的研究主要是采用试验的方法，对不同条件下制备的试样进行金相检验，以得出其组织形成的规律性。
这种方法虽然具有直观性和可操作性，但费用高、工作量大，并且具有一定的盲目性。
对合金凝固过程的微观组织进行数值模拟，可以在较少工作量的基础上，预测工件微观组织的形成，进而预测工件的机械性能，获得主要工艺参数与最终产品的组织结构的定量关系。
（2）液态合金凝固过程的微观组织模拟，分为三个层次
宏观尺度（1cm~1m），液态金属的流动与凝固可以用能量、动量及溶质守恒方程来计算。
微观尺度（1μm~0.1mm），可以用相场等方法研究枝晶生长的动力学和凝固路径。
相场模型综合考虑了溶质守恒方程和平衡相图特征及固液界面的扩散机理。
介观尺度（0.1~10mm），介于两者之间的是晶粒尺度模拟。
（另有原子尺度，0.1~1nm），研究固液界面原子的扩散。
（3）液态合金凝固组织模拟的数理基础
A、形核模型
形核过程是液体中的游动原子集团逐渐长大到一定尺寸并形成固体质点（即稳定的原子集团）使周围原子能向上堆砌的过程。
晶体的生长是液相中原子向晶体表面堆砌的过程，也是固-液界面不断向前推移的过程。
晶体的生长主要受以下影响：
界面前沿的温度条件；界面的结构；对合金而言，还与界面前的浓度及合金本身的性质有关。
目前存在连续形核模型、瞬时形核模型、准连续形核模型三种。
一般而言，对于具有很窄结晶区间的合金，推荐使用瞬时形核模型，可以节省运算时间。
但为了更准确地反映实际情况，应采用连续形核模型。
B、生长模型
固相晶核形成后，紧接着就是晶粒的生长过程。
晶粒生长模型的建立主要是为了计算晶粒的生长速率，其基本理论仍然是基于与热扩散和溶质扩散相同的连续理论。
由于共晶合金和枝晶合金的晶粒结构不同，一个是等轴晶一个是柱状晶，因此对应有两种不同的生长模型。
（4）组织模拟的数值方法
A、确定性模拟方法：
依据经典形核和枝晶生长理论，认为型壁或液相中晶粒的形核密度和晶粒生长速度是过冷度的函数，并对晶粒形态进行了近似处理，如将等轴晶视为球状，柱状晶视为圆柱状等，忽略了枝晶的晶体学生长特征，着重于工件中的晶粒总数、各区域的平均晶粒尺寸和平均二次枝晶臂间距的模拟。
这种方法完全不考虑晶粒形核和生长过程中的一些随机因素，所以从相同的初始条件开始计算会得到完全一样的结果。
B、随机性模拟方法：
采用概率方法来研究晶粒的形核和长大，包括形核位置的随机分布和晶粒晶向的随机取向，能实现动态显示每个晶粒的具体形态及其生长演变。
凝固过程中的传质过程以及能量和结构起伏是随机过程，因此采用概率方法来研究微观组织的形成过程更能接近实际，随机性模型比确定性模型更成熟。
主要有Monte-Carlo方法和自动元胞机方法。
C、相场法：
是模拟凝固组织、界面形貌广泛选用的方法。
相场模型通过引入在界面处急剧变化但连续的相场变量Φ（Φ=1时为固相，Φ=-1或0时，表示液相），考虑有序化势与热力学驱动力的综合作用来建立相场方程，其解课描述金属系统中固液界面的形态和界面的移动，从而避免了跟踪复杂固液界面的困难。
此外，相场法通过相场与温度场、溶质场、流动场及其它外部场的耦合，在液态金属凝固过程中有效地将微观与宏观尺度相结合。
五、铸造数值模拟技术的发展和应用现状
1996年美国在下一代制造计划（NGM）中就将建模与仿真作为10项关键基础技术之一。
我国铸造行业率先引入计算机技术的是铸造过程数值模拟领域。
沈阳铸造研究所和大连工学院在这一方面做了开拓性的工作。
1978年，在葛洲坝电站的水轮机叶片的铸造工艺研究中，沈阳铸造研究所的张毅、王君卿等人开展了铸件凝固过程温度场的计算机模拟。
大连工学院的金俊泽等人对大型船用铜螺旋桨的凝固过程温度场进行了数值模拟。
此后，哈尔滨工业大学、西北工业大学、西安交通大学、清华大学、华北工学院都先后开展了温度场模拟的研究
1982年开始，大连工学院的郑贤淑、金俊泽等人开始了铸造应力的数值模拟的研究。
此后，西安交通大学、清华大学、哈尔滨工业大学、上海工业大学等也都开展了应力场的模拟分析工作。
在铸造充型过程的数值模拟方面，经过几十年的发展，铸造充型过程数值模拟技术已经比较成熟和完善，并进入了广泛的实用化研究阶段。
对于铸造过程热应力模拟来说，目前处于理论研究阶段，能够准确描述高温状态应力/应变场的数学模型还没有建立，缺乏高温状态合金的物性参数也严重阻碍了应力模拟系统的生产应用。
微观组织模拟在20世纪90年代成为研究的热点，一些研究对球墨铸铁、铝合金等铸件微观组织形成过程进行了模拟分析，取得了可喜的成果。
但在实际生产中的推广应用还有很长的路要走。
20世纪90年代铸造数值模拟技术研究范围有早期的普通重力铸造发展到低压铸造、压力铸造、熔模铸造、实型铸造、电磁铸造、电渣铸造甚至型砂紧实过程的数值模拟。
这一期间另一大成就是温度场、流动场以及流动与传热的耦合计算等技术进入到了实用阶段，出现了铸造模拟商品化软件系统。
【铸造数值模拟的应用现状】
自从20世纪80年代中期以来，各国都对铸件数值模拟开展了研究，举行了很多相关国际会议，也见到了大量的研究论文。
据Jolly统计，已有36种相关软件。
但这不是一个全面的统计，未包括像中国等一些发展中国家的相关软件。
最著名的德国MAGMA公司的MAGMASOFT已经在20多个国家300个铸造企业中应用，包括中国的9家铸造厂。
但购置软件的切也只有很少部分的铸件实用模拟软件进行分析。
【取得的成就】
从铸造的角度来讲希望和要求模拟软件可以预测所有的缺陷及其类型和位置，例如冷隔、浇不足、气孔、缩孔、缩松、缩沉、夹渣、夹砂、冷裂、热裂、应力、变形、尺寸、微观组织和性能。
目前，已经取得了相当成就，许多软件可以预测多种类型的缺陷和位置，并且朝着预测更多种缺陷的方向发展。
【未能普及的原因】
1）铸造业本身的问题
a.铸造业对新技术跟进的步伐较慢
铸造业作为一个产业
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