该研究紧密结合学科前沿和生产实际,充分利用该课题组成熟的有限差分技术以及商品化软件成果-InteCAST/华铸CAE,走完全自主开发的道路,首次采用有限差分法(FDM)对铸造过程热应力场进行了三维数值模拟研究,开发了基于微机和Windows平台的通用化、实用化的FDM/FDM铸件热应力场数值模拟原型系统,可以用来模拟铸件残余应力的形成和预测热裂产生的倾向.采用FDM进行铸件热应力场模拟,可使热分析和应力分析采用相同的FD网格模型,从而避免了FDM/FEM等不同模型之间的结点匹配问题以及减少由此产生的单元温度载荷传递误差.首次使得流动场、温度场、应力场统一于差分模式下,从而使华铸CAE软件从流动场、温度场到应力场全部采用FMD,除几何建模外不依赖于任何其它商品化软件,自成体系,进一步促进了该软件的商品化,更适合中国铸造厂家的实际情况,因此,该研究具有重要的理论意义,同时也具有良好的应用前景.作者用典型的栅形应力框试件和θ形应力框试件对所开发的FDM/FDM热应力数值模拟系统进行了校核.最后,作者利用所开发的FDM/FDM热应力数值模拟系统对减速箱箱体和槽板铸钢件进行了温度场、应力场模拟分析.