文 献 综 述 1.1 课题研究的背景和意义 多连体是具有两个或两个以上连续边界的物体，被广泛用于空间飞行器桁架结构的节点上，起着链接杆件的作用，它的强度和刚度对整个结构的力学性能特性有十分重要的影响。

而多连体铸件铸造过程容易产生缩孔、缩松等表面缺陷[1]，这些缺陷将直接导致多连体生产报废而给企业带来巨大损失。

因此，运用各种数值模拟软件来对多连体铸件的铸造过程进行模拟，从而减少上述各种缺陷[2]。

常见的数值模拟软件有：Procast、matlab、ANSYS、MAGMA和华铸CAE等[3]。

其中，Procast是铸造模拟软件中现代CAD/CAE集成化程度最高的，是为评价和优化铸造产品与铸造工艺而开发的专业CAE系统，Procast可以模拟金属铸造过程中的流动过程，精确显示充填不足、冷隔、裹气和热节的位置以及残余应力与变形，准确地预测缩孔、缩松和铸造过程中微观组织的变化。

借助ProCAST系统,铸造工程师在完成铸造工艺编制之前,就能够对铸件在形成过程中的流场、温度场、应力场进行仿真分析并预测铸件的质量、优化铸造设备工艺参数和工艺方案。

这样不仅可以减少实际过程中出现的问题,而且也能提高螺旋桨铸造的成功率,达到提高经济效益和产品竞争力的目的[4]。

常见的数值模拟方法：有限差分法（FDM）、直接差分法（DFDM）、控制体积法（VEM）、有限元法（FEM）、边界元法（BEM）、以及近年来的格子气法（Lattice Gas Automation）。

有限元分析方法[5]：有限元法的应用分为三个阶段：前处理、求解和后处理。

其中前处理阶段通常是整个阶段最耗时的，尤其是分析模型的网格离散[6]；前处理是创建分析模型的阶段，也是将连续的求解域离散为一组单元的组合体，用在每个单元内假设的近似函数来分片的表示求解域上待求的未知场函数的过程。