一種隨機(jī)縮松缺陷對鑄件力學(xué)性能影響的數(shù)值分析方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種隨機(jī)縮松缺陷對鑄件力學(xué)性能影響的數(shù)值分析方法，對傳統(tǒng)的隨機(jī)格型模型(lattice model)進(jìn)行了改進(jìn)，通過三個步驟構(gòu)建了一個產(chǎn)生任意隨機(jī)縮松單元的算法，使其能夠描述縮松獨特的隨機(jī)“云態(tài)”聚集分布和隨機(jī)“散點”分布相結(jié)合的特性。本發(fā)明能夠生成一組任意二維隨機(jī)縮松缺陷的數(shù)值樣本(樣本的數(shù)量用戶可指定)，生成的樣本能夠?qū)崿F(xiàn)縮松的面積、形狀、位置以均為隨機(jī)。這些隨機(jī)樣本可進(jìn)一步用于縮松缺陷對鑄件有效力學(xué)行為(例如彈性模量、應(yīng)力集中系數(shù)等)影響等方面的統(tǒng)計分析，以獲得隨機(jī)縮松缺陷對鑄件有效力學(xué)性能的定量影響。本發(fā)明涉及有限元分析、鑄造缺陷評估和工程力學(xué)等專業(yè)領(lǐng)域。
【專利說明】
-種隨機(jī)縮松缺陷對鑄件力學(xué)性能影響的數(shù)值分析方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于鑄件(鑄鐵、鑄侶等）中的隨機(jī)非均勻形態(tài)的數(shù)值模擬，及其缺陷隨機(jī) 性對力學(xué)性能的分析方法，具體設(shè)及一種隨機(jī)縮松缺陷對鑄件力學(xué)性能影響的數(shù)值分析方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 縮松是鑄件最后凝固的區(qū)域沒有得到足夠液態(tài)金屬的補縮形成的細(xì)小而分散的 縮孔。由于體積巨大、形狀復(fù)雜、模數(shù)眾多等原因，大型鑄件中的縮松缺陷難W完全避免。圖 1為某柴油機(jī)機(jī)身鑄件中發(fā)現(xiàn)的縮松缺陷，由于大型鑄件本身的制造及其加工已經(jīng)凝聚了 非常高的勞動價值，輕易報廢會產(chǎn)生巨大的浪費，工程上對于含少量縮松的鑄件經(jīng)常"帶傷 服役"。但是，縮松畢竟是母材中的非良態(tài)組織，會削弱有效承載性能和引起應(yīng)力集中，成為 鑄件結(jié)構(gòu)潛在的安全隱患。因此，準(zhǔn)確評估縮松缺陷對鑄件力學(xué)性能的定量影響，對指導(dǎo)鑄 件結(jié)構(gòu)設(shè)計和提升鑄件的經(jīng)濟(jì)效益具有積極的意義。
[0003] 通過探傷能夠發(fā)現(xiàn)在鑄件中的縮松呈現(xiàn)不同的形狀和分布，位置也具有隨機(jī)性。 縮松的隨機(jī)性，必然帶來其影響的不確定性，傳統(tǒng)的確定性模型難W反映縮松形態(tài)的隨機(jī) 性對鑄件性能的波動的定量影響。造成在失效評判的有效性和模型的適用性上存在不足， 大型鑄件中若存在縮松缺陷，目前的方法對其疲勞性能的量化評估仍然存在困難。已有的 研究中將縮松視為一類隨機(jī)孔桐缺陷，然而，與傳統(tǒng)的隨機(jī)孔桐缺陷不同，縮松缺陷不是隨 機(jī)地均勻地分散在母材內(nèi)部，而是局部聚集，宏觀上呈類似"云態(tài)"分布（如圖2所示為不同 球墨鑄鐵試樣中暴露出來的縮松缺陷圖像，單位:mm)，是一類高度非均勻和局部隨機(jī)性的 缺陷類型。顯然，采用數(shù)值方法建立能夠描述運種隨機(jī)"云態(tài)"特性的縮松模型，是準(zhǔn)確研究 縮松影響的基礎(chǔ)，并且能夠大大減少物理試驗的成本。
[0004] 目前在已發(fā)表的文獻(xiàn)資料中傳統(tǒng)的隨機(jī)格型模型（lattice model)模擬均是均勻 型隨機(jī)散點分布類型，未見能夠模擬縮松獨特的隨機(jī)"云態(tài)"聚集的分布特性算法;而縮松 的數(shù)值模擬方面也僅是針對某一已有縮松進(jìn)行的確定性重構(gòu)建模，未能有效模擬其各不相 同的隨機(jī)特性。在國家知識版權(quán)局系統(tǒng)的專利檢索結(jié)果顯示，關(guān)于縮松方面的專利均集中 在鑄件加工制造過程中縮松的預(yù)防和控制工藝方面，例如申請?zhí)朇N201510682367.0(-種 氣動累體鑄造工藝），CN201510631289.1(厚大斷面高娃鋼球墨鑄鐵件及其制造方法），等 等，未發(fā)現(xiàn)對縮松的數(shù)值模擬方法方面的專利。在隨機(jī)缺陷方面的專利，主要是缺陷的檢驗 和診斷的方法方面，例如CN200910153380.U -種檢測CMOS工藝娃柵隨機(jī)缺陷的方法）、 CN200910134101.7(缺陷診斷及管理的方法）；專利號CN200880103576.3(確定實際缺陷是 潛在系統(tǒng)性缺陷還是潛在隨機(jī)缺陷的計算機(jī)實現(xiàn)的方法)是判斷集成電路晶片上的缺陷類 別的計算方法，未設(shè)及隨機(jī)缺陷的生成算法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 要解決的技術(shù)問題
[0006] 為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種隨機(jī)縮松缺陷對鑄件力學(xué)性能影 響的數(shù)值分析方法，對傳統(tǒng)的格型模型的缺陷單元的隨機(jī)選擇算法進(jìn)行了改進(jìn)，建立了一 種模擬隨機(jī)縮松缺陷的數(shù)值算法，通過執(zhí)行W下=個步驟(流程圖如圖4所示）：
[0007] 技術(shù)方案
[0008] -種隨機(jī)縮松缺陷對鑄件力學(xué)性能影響的數(shù)值分析方法，其特征在于步驟如下：
[0009] 步驟1:在需要測試鑄件表面或橫截面任意部位選定隨機(jī)矩形m Xn格型單元，作為 縮松缺陷的"包絡(luò)區(qū)域"R，其中m為行數(shù)，n為列數(shù)，運里m，n為通過隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的一個 隨機(jī)整數(shù)；
[0010] 步驟2:在"包絡(luò)區(qū)域"R中進(jìn)行構(gòu)造隨機(jī)形態(tài)的縮松缺陷計算，過程如下：
[0011] a、首先對mXn格型單元進(jìn)行編號，從第1行開始，采用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生一個隨機(jī) 整數(shù)e，在該行上選擇第￡個單元，即R(1,0，作為該行的缺陷起始單元，所述e<n;
[0012] b、獲取初始單元在當(dāng)前行中的列位置，W列號k表示;然后，用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器再產(chǎn) 生一個隨機(jī)整數(shù)e，使得P在區(qū)間[0，n-k]上隨機(jī)取值，所述0為0和n-k之間的一個任意隨機(jī) 整數(shù)；
[0013] C、依次選擇起始缺陷單元S(j，l)之后的0個連續(xù)單元作為該行的縮松缺陷單元； 若0 = n-k，則表示該行的缺陷單元一直延續(xù)到行末；
[0014] d、判斷當(dāng)前行是否等于m，如果否，則將行號加1并更新為當(dāng)前行號即j = j+l;重復(fù) 執(zhí)行步驟a~d，直至當(dāng)前行號達(dá)到m結(jié)束循環(huán)；
[0015] 步驟3:將步驟2計算的含有縮松缺陷單元的矩形縮松區(qū)域R(m，n)隨機(jī)嵌入離散后 的鑄件表面或橫截面G(a，a)，W描述縮松位置的隨機(jī)性，得到一個含隨機(jī)縮松缺陷的數(shù)值 區(qū)域鑄件；
[0016] 離散方法為:將需要離散的部件部位G離散成是aXa個與步驟1中大小相等的格型 單元，而且a〉m,a〉n;
[0017] 嵌入方法為:首先在G(a，a)格型單元中隨機(jī)選擇一個用于定位位置的二維數(shù)組A (u，v)，將矩形區(qū)域R(m，n)最左下角的起始單元R(1，1)賦給指派定位位置A(u，v)上所在的 單元，即單元號修改為A(u，v)=R(l，l);為了不使矩形區(qū)域R(m，n)溢出到離散區(qū)域G(a，a) 之外，定位單元的位置在行號為a-m+1，列號為a-n+1的可行區(qū)域;所述U ,V代表一個單元所 對應(yīng)的列號和行號，數(shù)組中的u，v均是采用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的整數(shù)。
[001引有益效果
[0019] 本發(fā)明提出的一種隨機(jī)縮松缺陷對鑄件力學(xué)性能影響的數(shù)值分析方法，對傳統(tǒng)的 隨機(jī)格型模型（lattice model)進(jìn)行了改進(jìn)，通過S個步驟構(gòu)建了一個產(chǎn)生任意隨機(jī)縮松 單元的算法，使其能夠描述縮松獨特的隨機(jī)"云態(tài)"聚集分布和隨機(jī)"散點"分布相結(jié)合的特 性。運里W-個含縮松缺陷的試樣為例（如圖3(a)所示)說明其基本思想:假設(shè)一個試樣的 測試段中含有隨機(jī)縮松缺陷。首先基于有限元法，將試樣離散成若干尺寸相同的單元(稱為 格型單元），每個單元的性質(zhì)相同且為均勻彈性。試樣中的缺陷，通過賦予其中若干隨機(jī)單 元為不同的材料屬性來模擬，如圖3(b)中所示的黑色部分單元，即運些隨機(jī)單元具有與母 材不同的強度/剛度信息。對比圖3(a)和(b)可W看出，當(dāng)所選的單元接近于實際試樣中的 縮松形態(tài)時，就建立了真實試樣中縮松缺陷的一個近似等效數(shù)值模型。
[0020] 需要指出的是，一方面，圖3中的隨機(jī)單元不是任意地分散在試樣格子中，既可能 有呈"云態(tài)"聚集，也可能是點狀離散，具有離散性型和成片型相結(jié)合的形貌特征。另一方 面，實際工程中，縮松在鑄件中的形狀、面積、位置W及本身內(nèi)部組織均是隨機(jī)值。因此，如 何選擇試樣中的隨機(jī)單元為縮松單元的算法，使其能夠描述運種高度非均勻和局部隨機(jī) 性，就成為上述等效模型準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。
[0021] 本發(fā)明能夠生成一組任意二維隨機(jī)縮松缺陷的數(shù)值樣本(樣本的數(shù)量用戶可指 定），生成的樣本能夠?qū)崿F(xiàn)縮松的面積、形狀、位置W均為隨機(jī)。運些隨機(jī)樣本可進(jìn)一步用于 縮松缺陷對鑄件有效力學(xué)行為(例如彈性模量、應(yīng)力集中系數(shù)等)影響等方面的統(tǒng)計分析， W獲得隨機(jī)縮松缺陷對鑄件有效力學(xué)性能的定量影響。本發(fā)明設(shè)及有限元分析、鑄造缺陷 評估和工程力學(xué)等專業(yè)領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0022] 圖1:鑄件上的縮松缺陷;A為存在縮松缺陷的區(qū)域；
[0023] 圖2:球墨鑄鐵試樣表面暴露出來的縮松的隨機(jī)形態(tài)(單位:mm)
[0024] 圖3:含縮松缺陷的試樣W及對應(yīng)的等效數(shù)值模型
[0025] (a)含縮松的試樣;（b)縮松的等效數(shù)值模型；
[0026] 圖4:隨機(jī)縮松缺陷的構(gòu)造算法流程圖
[0027] 圖5:步驟2(隨機(jī)選擇)構(gòu)造隨機(jī)形態(tài)的縮松缺陷算法流程圖
[0028] 圖6:步驟2(隨機(jī)選擇)構(gòu)造隨機(jī)形態(tài)的縮松缺陷算法示意圖
[0029] 圖7:步驟3 (隨機(jī)嵌入)的算法示意圖
[0030] 圖8:含隨機(jī)縮松缺陷鑄件的數(shù)值樣本
[0031] 圖9:不同縮松程度的鑄件試樣的應(yīng)力云圖：（a)縮松率：1.44% ;(b)縮松率： 3.11%;
[0032] 圖10:含隨機(jī)縮松缺陷數(shù)值試樣的等效彈性模量化e)及其分布柱狀圖：
[0033] (a)所有樣本的Ee分布；（t〇Ee的分布柱狀圖；
[0034] 圖11:含隨機(jī)縮松缺陷數(shù)值試樣的應(yīng)力強度因子(SCF)及其分布柱狀圖：
[0035] (a)所有樣本的應(yīng)力強度因子分布；（b)SCF的分布柱狀圖；
[0036] 圖12:相同縮松率下不同長寬比的設(shè)置方法：
[0037] 圖13:不同縮松形狀時的等效彈性模量的統(tǒng)計分布圖
[0038] 圖14:隨機(jī)縮松在鑄件中的位置表征方法
[0039] 圖15:不同相對位置時的有效彈性模量統(tǒng)計分析：
[0040] (a)縮松在不同相對位置(垂直于載荷方向）時的Ee統(tǒng)計散點圖；
[0041] (b)縮松在不同相對位置(沿載荷方向）時的Ee統(tǒng)計散點圖。
【具體實施方式】
[0042] 現(xiàn)結(jié)合實施例、附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
[0043] 本發(fā)明對傳統(tǒng)的格型模型的缺陷單元的隨機(jī)選擇算法進(jìn)行了改進(jìn)，建立了一種模 擬隨機(jī)縮松缺陷的數(shù)值算法，通過執(zhí)行W下=個步驟(流程圖如圖4所示）：
[0044] 1.設(shè)定一個隨機(jī)矩形(尺寸為mXn個格型單元，其中m為行數(shù)，n為列數(shù)，運里m，n為 通過隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的一個隨機(jī)整數(shù))作為縮松缺陷的"包絡(luò)區(qū)域"，即數(shù)值模型中所有 的任意隨機(jī)縮松均出現(xiàn)在運個矩形區(qū)域內(nèi)，我們將運個隨機(jī)矩形區(qū)域稱為縮松區(qū)域。
[0045] 2.上述縮松區(qū)域此時還沒有縮松缺陷，本步驟執(zhí)行循環(huán)算法，在1中的矩形縮松區(qū) 域內(nèi)，選擇一些隨機(jī)單元，并將運些單元賦予缺陷屬性，運里稱為"隨機(jī)選擇"。
[0046] 隨機(jī)選擇:本步驟的目的是在一個尺寸為mXn個格型模型區(qū)域內(nèi)（運里定義為R (m，n))，隨機(jī)地選擇若干單元作為缺陷單元。要能夠模擬縮松的"云態(tài)"聚集和點狀分散相 結(jié)合的特性。圖5為隨機(jī)選擇算法的執(zhí)行流程圖。
[0047] 具體如下:首先對上述mXn格型單元進(jìn)行編號，從第1行（當(dāng)前行號為1)開始，采用 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生一個隨機(jī)整數(shù)e (其中e<n)，在該行上選擇第e個單元（即RQ，〇)作為該 行的缺陷起始單元。此外，定義一個數(shù)組S(p，q)來存放所有被挑出的缺陷單元，其中P為指 定單元的行號，q為指定單元的列號。則上述挑出的起始單元在數(shù)組中即為S(l，l)。
[0048] 獲取初始單元在當(dāng)前行中的列位置（可用取余運算），運里假設(shè)用列號k表示。然 后，用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器再產(chǎn)生一個隨機(jī)整數(shù)e，使得e在區(qū)間[0，n-k]上隨機(jī)取值，表示0在0和 n-k之間的一個任意隨機(jī)整數(shù)。
[0049] 在獲得隨機(jī)數(shù)0后，執(zhí)行循環(huán)(如圖6所示），依次選擇起始缺陷單元S(j，l)之后的0 個連續(xù)單元作為該行的縮松缺陷單元，并且存儲到數(shù)組S中，即為S(l，2)，Sa，3)，…，S(l，l +0)。若0 = 0,表示該行上僅有一個缺陷單元。若0 = n-k，則表示該行的缺陷單元一直延續(xù)到 行末。
[0050] 然后判斷當(dāng)前行是否等于m(m為矩形區(qū)域的最大行號），如果否，則將行號加1并更 新為當(dāng)前行號（即j = j+l)，重復(fù)執(zhí)行上述循環(huán)，直至當(dāng)前行號達(dá)到m。如果是，即結(jié)束循環(huán)。 如圖6所示。
[0051] 3.將第二步中生成的含有縮松缺陷單元的矩形縮松區(qū)域，僅僅是在一個任意矩形 區(qū)域內(nèi)構(gòu)造了一片隨機(jī)缺陷單元，即圖1試樣中的隨機(jī)矩形區(qū)域及其內(nèi)部。還要將運片縮松 區(qū)域隨機(jī)地置入到試樣中去，運里稱為隨機(jī)嵌入。
[0052] 本步驟是將上述隨機(jī)縮松單元隨機(jī)地嵌入到一個試樣的某一截面中，運里假設(shè)截 面為正方形，并且離散成是aXa個與1中大小相等的格型單元，而且a〉m，a〉n。如圖7所示，運 里假設(shè)格型單元G(a，a)(其中a〉m，a〉n)為試樣中的正方形部分（即G(a，a)為試樣的一部 分）。則本步驟需將矩形區(qū)域R(m，n)隨機(jī)地嵌入到正方形G(a，a)中，實現(xiàn)描述縮松位置的隨 機(jī)性。
[0053] 首先在G(a，a)格型單元中隨機(jī)選擇一個用于定位位置的二維數(shù)組A(u，v)(u，v代 表一個單元所對應(yīng)的列號和行號，因此，該數(shù)組實際上是指派了一個單元，運里將它稱為定 位單元），數(shù)組中的u，v均是采用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的整數(shù)。將矩形區(qū)域R(m，n)最左下角的 起始單元R(l，l)賦給指派定位位置A(u，v)上所在的單元，即單元號修改為A(u，v)=R(l， 1)。為了不使矩形區(qū)域R(m，n)溢出到試樣之外，定位單元的位置應(yīng)該在圖7中的可行區(qū)域內(nèi) (陰影部分）。可行區(qū)域的行號為a-m+1，列號為a-n+1。運樣就將一個矩形的縮松區(qū)域隨機(jī)地 嵌入到了試樣中，實現(xiàn)了縮松在鑄件中的位置的隨機(jī)化模擬。
[0054] W上=個步驟中均包含了隨機(jī)的過程，可W概況為：隨機(jī)矩形、隨機(jī)選擇、隨機(jī)嵌 入。反復(fù)執(zhí)行上述=步算法，能夠獲得一組任意二維隨機(jī)縮松缺陷的數(shù)值樣本(樣本的數(shù)量 用戶可指定），生成的樣本能夠模擬隨機(jī)"云態(tài)"聚集和隨機(jī)"散點"分布相結(jié)合的特點，而且 還能夠?qū)崿F(xiàn)縮松的面積、形狀、位置W及內(nèi)部組織性能等均為隨機(jī)，如圖7所示?？梢?，通過 本發(fā)明生成的數(shù)值樣本，更加真實地反映了鑄件中縮松的高度非均勻性和局部隨機(jī)化的特 點。
[0055] 在數(shù)值分析軟件中，通過人為地指定擬生成的數(shù)值樣本的數(shù)量(例如800個、1000 個等），采用循環(huán)算式，反復(fù)執(zhí)行上述發(fā)明論述的方法和流程，可W生成大量的含縮松缺陷 的鑄件試樣的數(shù)值模型。繼續(xù)將每一個數(shù)值模型均在有限元分析軟件中執(zhí)行相同的加載和 計算分析，能夠獲得每一個試樣(包含了不同的隨機(jī)縮松缺陷）的載荷-變形關(guān)系，應(yīng)力分布 云圖、最大應(yīng)力等信息（如圖9所示），進(jìn)而獲得每一個數(shù)值樣本的等效彈性模量、應(yīng)力強度 因子等力學(xué)性能參量。
[0056] 捜集上述所有數(shù)值樣本的縮松率:選擇的缺陷單元數(shù)量與試樣總單元數(shù)量之比 (奪）。計算后對應(yīng)的所有樣本的有效彈性模量化e)和應(yīng)力強度因子(SCF)的數(shù)據(jù)，對運些數(shù) 據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，畫出運些參量的分布散點圖和分布柱狀圖（如圖10和圖11所示）?？蒞看 到，隨機(jī)縮松缺陷引起的Ee、SCF也是隨機(jī)值。但是統(tǒng)計圖線表明：當(dāng)縮松率大于1.5%后，鑄 件的有效彈性模量發(fā)生明顯的下降；SCF = 2.0出現(xiàn)的頻次最高，因此縮松引起的應(yīng)力集中 系數(shù)可W近似取為2.0。
[0057] 通過指定矩形區(qū)域的行數(shù)m和列數(shù)n(但同時保持m Xn的積保持不變，如圖12所 示），可W得到不同形狀系數(shù)(運里用長寬比表示:A=m/n)的縮松缺陷。即研究相同縮松率 下，縮松的形狀對Ee的影響。統(tǒng)計結(jié)果如圖13所示?？蒞看到，有效彈性模量隨著形狀因子 的增大而減小，當(dāng)形狀因子大于1后，Ee會劇烈下降，運說明垂直于載荷方向上的縮松尺寸 比沿載荷方向的縮松尺寸對Ee具有更加顯著的影響。
[005引矩形區(qū)域的邊界距離試樣邊界的距離（如圖14中的di，Cb，Cb，CU)表示了縮松在數(shù) 值樣本中的位置，位置也具有隨機(jī)性。為了便于比較，將位置分為沿載荷方向和垂直于載荷 方向，并且取其中較短者為相對位置:即
，下標(biāo)min表示 取[*]兩者中的較小者。
[0059]計算結(jié)果如圖15所示，除表面缺陷(缺陷距離試樣表面的距離為0) W外，其余位置 對有效彈性模量的影響無顯著規(guī)律。但是較其他非表面情形，表面缺陷的有效彈性模量削 弱約1.5%。
【主權(quán)項】
1. 一種隨機(jī)縮松缺陷對鑄件力學(xué)性能影響的數(shù)值分析方法，其特征在于步驟如下： 步驟1:在需要測試鑄件表面或橫截面任意部位選定隨機(jī)矩形mX η格型單元，作為縮松 缺陷的"包絡(luò)區(qū)域"R，其中m為行數(shù)，η為列數(shù)，這里m，n為通過隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的一個隨機(jī) 整數(shù)； 步驟2:在"包絡(luò)區(qū)域" R中進(jìn)行構(gòu)造隨機(jī)形態(tài)的縮松缺陷計算，過程如下： a、 首先對mXn格型單元進(jìn)行編號，從第1行開始，采用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生一個隨機(jī)整數(shù) ε，在該行上選擇第ε個單元，g卩R(1，ε)，作為該行的缺陷起始單元，所述ε〈η; b、 獲取初始單元在當(dāng)前行中的列位置，以列號k表示;然后，用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器再產(chǎn)生一 個隨機(jī)整數(shù)β，使得β在區(qū)間[〇，n-k]上隨機(jī)取值，所述β為0和n-k之間的一個任意隨機(jī)整數(shù)； c、 依次選擇起始缺陷單元S(j，1)之后的β個連續(xù)單元作為該行的縮松缺陷單元;若β = n-k，則表示該行的缺陷單元一直延續(xù)到行末； d、 判斷當(dāng)前行是否等于m，如果否，則將行號加1并更新為當(dāng)前行號即j = j+l;重復(fù)執(zhí)行 步驟a~d，直至當(dāng)前行號達(dá)到m結(jié)束循環(huán)； 步驟3:將步驟2計算的含有縮松缺陷單元的矩形縮松區(qū)域R(m，n)隨機(jī)嵌入離散后的鑄 件表面或橫截面G(a，a)，以描述縮松位置的隨機(jī)性，得到一個含隨機(jī)縮松缺陷的數(shù)值區(qū)域 鑄件； 離散方法為：將需要離散的部件部位G離散成是aXa個與步驟1中大小相等的格型單 元，而且a>m，a>n; 嵌入方法為：首先在G(a，a)格型單元中隨機(jī)選擇一個用于定位位置的二維數(shù)組A(u， v)，將矩形區(qū)域R(m，n)最左下角的起始單元R(1，1)賦給指派定位位置A(u，v)上所在的單 元，即單元號修改為六(1 1^)=1?(1，1);為了不使矩形區(qū)域1?(111，11)溢出到離散區(qū)域6(&， &)之 外，定位單元的位置在行號為a-m+1，列號為a-η+Ι的可行區(qū)域;所述u，v代表一個單元所對 應(yīng)的列號和行號，數(shù)組中的11，￥均是采用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的整數(shù)。
【文檔編號】G06F17/50GK106021643SQ201610292438
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】劉偉, 李楓, 高宗戰(zhàn), 高行山, 岳珠峰
【申請人】西北工業(yè)大學(xué)