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鑄泰(上海)信息技術(shù)有限公司
主營(yíng)產(chǎn)品: ProCAST
Procast有限元鑄造模擬軟件教育版正版報(bào)價(jià)代理商購(gòu)買(mǎi)價(jià)格電話(huà)
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鑄泰(上海)信息技術(shù)有限公司
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ProCAST軟件的特點(diǎn)
ProCAST采用基于有限元法(FEM)的數(shù)值計(jì)算方法與有限差分(FDM)相比,有限元法具有較大的靈活性,特別適用于模擬復(fù)雜鑄件成形過(guò)程中的各種物理現(xiàn)象。有限元法的優(yōu)點(diǎn)可以歸納如下:
①完美的幾何描述能力。FEM可以精確描述曲面,而FDM只能以階梯形簡(jiǎn)化描述曲面。
②建模過(guò)程中如需局部網(wǎng)格細(xì)化,有限元網(wǎng)格無(wú)須像有限差分法那樣把細(xì)化影響到整修模型,這樣使FEM的單元和節(jié)點(diǎn)數(shù)明顯少于FDM。
③以彈性、彈塑性、彈粘塑性模型進(jìn)行應(yīng)力和熱的耦合分析時(shí),只能采用有限元法。有限差分法由于網(wǎng)格不能變形而不能進(jìn)行應(yīng)力分析。
④在處理和充型方向相平行的曲面時(shí),由于有限元法能夠精確描述曲面邊界,因而能準(zhǔn)確模擬鑄件充型的流場(chǎng);而有限差分法在描述鑄件曲面邊界時(shí),由于斷面成鋸齒狀而造成較大的偏差。
⑤在精確處理輻射傳熱問(wèn)題時(shí),視角系數(shù)和陰影效果的計(jì)算,要求準(zhǔn)確地描述外表面及相應(yīng)方位。因此,FDM無(wú)法處理復(fù)雜的輻射問(wèn)題。
模塊介紹
ProCAST是完整的模塊軟件解決方案提供眾多的模塊和工程工具來(lái)滿(mǎn)足鑄造業(yè)最復(fù)雜的要求。
ProCAST共有九個(gè)模塊,下面分別闡述相應(yīng)的功能。
1、流體求解器
ProCAST提供了一個(gè)非常突出的流體流動(dòng)功能來(lái)模擬充填,求解全三維N-S方程并耦合能量方程。自由表面正面跟蹤方法利用體積流體方法(VOF)??梢栽谡麄€(gè)凝固過(guò)程模擬自然對(duì)流和收縮導(dǎo)致的流動(dòng)。
主要特點(diǎn)
沖砂 紊流 澆不足 冷隔 裹氣 夾渣 溢流口位置 流動(dòng)距離
求解器全三維N-S流體流動(dòng)方程
傾轉(zhuǎn)澆注:可任意設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸、傾轉(zhuǎn)速度
半固體材料的非牛頓流體流動(dòng)模型
任意形式或方向(直孔)的過(guò)濾網(wǎng)
湍流模擬
可壓流體模型
消失模模型
金屬液的速度、壓力、粒子跟蹤、矢量方向等
2、熱求解器
熱求解器通過(guò)考慮傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射計(jì)算傳熱。通過(guò)焓的形式來(lái)描述凝固和固相轉(zhuǎn)變中的潛熱。
主要特點(diǎn)
熱節(jié) 縮孔 宏觀、微觀縮松 模具冷卻、加熱參數(shù)優(yōu)化 澆口、冒口設(shè)計(jì)
瞬態(tài),非線性三維熱傳導(dǎo)
熱、對(duì)流和輻射
利用焓的形式考慮相變
耦合應(yīng)力計(jì)算,自動(dòng)調(diào)整鑄件與模型間氣隙引起的熱阻變化
虛擬模型(砂型、金屬型等),減少計(jì)算量
3、應(yīng)力求解器
本模塊可以進(jìn)行完整的熱、流場(chǎng)和應(yīng)力的耦合計(jì)算。應(yīng)力分析模塊用以模擬計(jì)算領(lǐng)域中的熱應(yīng)力分布,包括鑄件鑄型型芯和冷鐵等。采用應(yīng)力分析模塊可以分析出殘余應(yīng)力、塑性變形、熱裂、冷裂紋、鑄型疲勞預(yù)測(cè)和鑄件最終形狀等。
主要特點(diǎn)
熱、機(jī)械接觸應(yīng)力 熱裂紋、冷裂紋 扭曲變形 模具疲勞 鑄件應(yīng)力集中及模具殘余應(yīng)力
非線性應(yīng)力分析
自動(dòng)接觸分配和評(píng)估(熱和力)
應(yīng)力-溫度-流動(dòng)全耦合計(jì)算
可以考慮氣隙對(duì)換熱的影響
開(kāi)模和去除澆冒口時(shí)的變形、回彈及應(yīng)力變化
4、輻射
輻射模塊擴(kuò)展了熱求解器輻射的功能包括角系數(shù)的影響。這個(gè)模塊對(duì)熔模鑄造過(guò)程是必需的,從shell的一個(gè)區(qū)域到另一個(gè)區(qū)域的自輻射影響是非常顯著的。
主要特點(diǎn)
包括自輻射影響的準(zhǔn)確熱分析結(jié)果
針對(duì)模型或爐體相對(duì)有運(yùn)動(dòng)的工藝,自動(dòng)更新輻射角系數(shù)(單晶葉片生產(chǎn)工藝)
包括殼型預(yù)熱的整個(gè)過(guò)程模擬
快速角系數(shù)計(jì)算算法
在網(wǎng)格工具中生成不同厚度的模殼
5、反向模擬
ProCAST的反向模擬,根據(jù)實(shí)測(cè)模型或鑄件上某點(diǎn)的溫度曲線,通過(guò)反射求解確定材料屬性或邊界條件,提高后續(xù)計(jì)算的準(zhǔn)確度。
主要特點(diǎn)
確定時(shí)間和溫度相關(guān)的界面系數(shù)
確定時(shí)間和溫度相關(guān)的邊界條件
確定時(shí)間和溫度相關(guān)的材料屬性
6、微觀疏松(APM模塊)
大多數(shù)模擬方案限定孔隙的預(yù)測(cè)為基于金屬液體演變的宏觀孔隙。這種簡(jiǎn)化方法沒(méi)有考慮氣體溶解和局部收縮起點(diǎn)的微觀孔隙度。ProCAST提供了基于微觀孔隙度模擬的方法解決這種物理問(wèn)題。
主要特點(diǎn)
微觀孔隙度預(yù)測(cè)與宏觀孔隙和管縮耦合
糊狀區(qū)的壓降
氣體分離
氣體溶解度作為溫度和金屬單元的函數(shù)
氣孔的位置及程度
7、微觀組織
ProCAST微觀組織模塊進(jìn)行鑄造過(guò)程中任意位置熱歷程連同成核和微觀結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)耦合模擬。運(yùn)用這些模型能夠定性和定量地計(jì)算固相轉(zhuǎn)變、各相如奧氏體、鐵素體、滲碳體和珠光體的成分、多少以及相應(yīng)的潛熱釋放。
主要特點(diǎn)
可用的確定性模型:
等軸枝晶(DAS) (equiaxed dendritic (DAS))
耦合共晶(coupled eutectic)
球墨鑄鐵共晶(SGI)(ductile iron eutectic (SGI))
灰口/白口鐵共晶(gray/white iron eutectic)
球墨鑄鐵共析(ductile iron eutectoid)
灰口鐵共析(gray iron eutectoid)
包晶轉(zhuǎn)變(peritectic transformation)
Scheil模型(scheil model)
鐵/碳固態(tài)轉(zhuǎn)變(iron/carbon solid state transformation)
8、晶粒結(jié)構(gòu)模擬
晶粒結(jié)構(gòu)模塊基于隨機(jī)方法(細(xì)胞自動(dòng)機(jī)(cellular automation))和有限元(CAFé模型)的耦合,能夠預(yù)測(cè)晶粒結(jié)構(gòu)的凝固。
主要特點(diǎn)
預(yù)測(cè)柱狀和等軸枝晶粒結(jié)構(gòu)
對(duì)單晶部件預(yù)測(cè)雜散晶體
晶體結(jié)構(gòu)的演變
立體信息
顆粒結(jié)構(gòu)直接可視化
9、OPT 優(yōu)化模塊
可以用來(lái)計(jì)算出最佳設(shè)計(jì)參數(shù)。(計(jì)算得到最好生產(chǎn)效果的邊界條件)
可以制定邊界條件(澆注速度、澆注溫度、模具初始邊界條件)的范圍,軟件自動(dòng)優(yōu)化出最優(yōu)的搭配結(jié)果。
VE新一代ProCAST前后處理平臺(tái)
如今ProCAST與Visual-Environment(VE可視化環(huán)境)界面全面結(jié)合,VE 包括:
Visual-Mesh網(wǎng)格劃分
Visual-Cast 前處理設(shè)置
Visual-Viewer 后處理結(jié)果分析
1.網(wǎng)格劃分與工具 Visual-Mesh
Visual-mesh,ProCAST新一代的CAD界面和網(wǎng)格生成器,流程化的幾何網(wǎng)格出來(lái)界面,使得網(wǎng)格生成更快速、簡(jiǎn)單。
主要特點(diǎn)
自動(dòng)生成三維網(wǎng)格(四面體、六面體及四面體六面體混合網(wǎng)格)
CAD幾何可通過(guò)AutoCAD、UG,CATIA,PROE數(shù)據(jù)專(zhuān)用接口導(dǎo)入
通用的格式如PARASOLID、STEP, IGES、STL格式支持
直接導(dǎo)入其它通用軟件生成的有限元網(wǎng)格(Ansys、Hyperworks、Patrant、ANSA等)
處理復(fù)雜幾何模型和多種材料
對(duì)邊和表面可變的網(wǎng)格密度
自動(dòng)快速的網(wǎng)格生成
良好的網(wǎng)格質(zhì)量和質(zhì)量檢查
確保流體流動(dòng)分析的網(wǎng)格
熔模鑄造的自動(dòng)生成殼體
網(wǎng)格布爾運(yùn)算和網(wǎng)格裝配
2、Visual-Cast前處理器
可以通過(guò)ProCAST圖形用戶(hù)界面來(lái)定義各種邊界條件。這些豐富的功能能夠準(zhǔn)確模擬所有鑄造情況。所選需要施加邊界條件的幾何區(qū)域可以通過(guò)點(diǎn)擊和自動(dòng)選擇延伸執(zhí)行。用戶(hù)定義的數(shù)據(jù)可以是不變的,也可以隨時(shí)間或溫度變化。
3、Visual-Viewer專(zhuān)用后處理器
Visual Viewer后處理器是相當(dāng)強(qiáng)大而多樣的。全新的圖形用戶(hù)界面,多窗口、頁(yè)面操作方式,支持腳本化操作。
能夠輕松直接交換信息和通信,結(jié)果還可以用變化的標(biāo)準(zhǔn)格式輸出到其他CAE解決方案(ansys Abqus VPS Sysweld DEFORM等)中,進(jìn)行聯(lián)合仿真,如:殘余應(yīng)力、縮松縮孔的聯(lián)合強(qiáng)度分析等。
VisualCAST后處理器提供了下列演變的即時(shí)過(guò)程信息:
金屬前端發(fā)展(Metal front progression)
內(nèi)部氣泡(Air entrapments)
溫度場(chǎng)
壓力云圖
凝固數(shù)據(jù)(Solidification data)
速度矢量
應(yīng)力和變形
微結(jié)構(gòu)值
粒子軌跡顯示
VisualViewer提供很多功能來(lái)報(bào)告及顯示過(guò)程結(jié)果,包括:
云圖
矢量圖
截面及切平面
X-Y曲線圖
動(dòng)畫(huà),圖形及影片輸出
硬件平臺(tái)
ProCAST使用有限元網(wǎng)格,較少的網(wǎng)格數(shù)量即可完美表達(dá)模型信息,所以對(duì)硬件平臺(tái)需求較低,普通家用電腦便可進(jìn)行一般的鑄造仿真。如用戶(hù)為達(dá)到較快的計(jì)算速度,可配置工作站或服務(wù)器使用DMP并行計(jì)算求解。
操作系統(tǒng)
WINDOWS 10 64位;LIUNX 或 UNIX.
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