鑄造CAE軟件ProCAST

ProCAST是一款專業(yè)的鑄造CAE軟件，這款軟件提供了一整套模塊豐富的鑄造工藝解決方案，全面滿足您最具挑戰(zhàn)性的工業(yè)需求。.軟件基于有限元技術(shù)，非常適合預測變形及殘余應力，還可以模擬更多的特殊工藝過程，如半固態(tài)、射砂制芯、離心鑄造、消失模與連續(xù)鑄造等。

功能特色：

1、傳熱分析模塊

本模塊進行傳熱計算，并包括ProCAST的所有前后處理功能。傳熱包括鑄件頂出后型腔和鋁鑄件的溫度分布

傳導、對流和輻射。使用熱焓方程計算液固相變過程中的潛熱。ProCAST的前處理用于設(shè)定各種初始和邊界條件，可以準確設(shè)定所有已知的鑄造工藝的邊界和初始條件。鑄造的物理過程就是通過這些初始條件和邊界條件為計算機系統(tǒng)所認知的。邊界條件可以是常數(shù)，也可以是時間或溫度的函數(shù)。ProCAST配備了功能強大而靈活的后處理，與其他模擬軟件一樣，它可以顯示溫度、壓力和速度場，又可以將這些信息與應力和變形同時顯示。不僅如此，ProCAST還可以使用x射線確定縮孔的存在和位置，采用縮孔判據(jù)或Niyama判據(jù)也可以進行縮孔和縮松的評估。ProCAST還能顯示紊流、熱輻射通量、固相分數(shù)、補縮長度、凝固速度、冷卻速度，溫度梯度等。

2、流體分析模塊

流體分析模塊可以模擬包括充型在內(nèi)的所有液體和固體流動的效應。ProCAST通過完全的Navier—Stocks流動方程對流體流動和傳熱進行耦合計算。本模塊中還包括非牛頓流體的分析計算。此外，流動分析可以模擬紊流、觸變行為及多孔介質(zhì)流動(如過濾網(wǎng))，也可以模擬注塑過程。

流動分析模塊包括以下求解模型：

Navier—Stokes流動方程;

自由表面的非穩(wěn)態(tài)充型;

氣體模型(用以分析充型中的囊氣、壓鑄和金屬型主宰的排氣塞、砂型透氣性對充型過程的影響以及模擬低壓鑄造過程的充型);

濾模型(分析過濾網(wǎng)的熱物性和透過率對充型的影響，以及金屬在過濾網(wǎng)中的壓頭損失和能量損失，粒子軌跡模型跟蹤夾雜物的運動軌跡及最終位置);

牛頓流體模型(以Carreau.Yasuda冪律模型來模擬塑料、蠟料、粉末等的充型過程);

紊流模型(用以模擬高壓壓力鑄造條件下的高速流動);

消失模模型(分析泡沫材料的性質(zhì)和燃燒時產(chǎn)生的氣體、金屬液前沿的熱量損失、背壓和鑄型的透氣性對消失模鑄造充型過程的影響規(guī)律);

傾斜澆注模型(用以模擬離心鑄造和傾斜澆注時金屬的充型過程);

從以上列出的流動分析模型可知，在模擬金屬充型方面ProCAST提供了強大的功能。

3、應力分析模塊

本模塊可以進行完整的熱、流場和應力的耦合計算。應力分析模塊用以模擬計算領(lǐng)域中的熱應力分布，包括鑄件鑄型型芯和冷鐵等。采用應力分析模塊可以分析出殘余應力、塑性變形、熱裂和鑄件最終形狀等。應力分析模塊包括的求解模型有6種：線性應力，塑性、粘塑性模型，鑄件、鑄型界面的機械接觸模型，鑄件疲勞預測，殘余應力分析，最終鑄件形狀預測。

4、輻射分析模塊

本模塊大大加強了基本模塊中關(guān)于輻射計算的功能。專門用于精確處理單晶鑄造、熔模鑄造過程熱輻射的計算。特別適用于高溫合金如鐵基或鎳基合金。此模塊被廣泛用于渦輪葉片的生產(chǎn)模擬。該模塊采用最新的“灰體凈輻射法”計算熱輻射自動計算視角因子、考慮陰影效應等，并提供了能夠考慮單晶鑄造移動邊界問題的功能。此模塊還可以用來處理連續(xù)性鑄造的熱輻射，工件在熱處理爐中的加熱以及焊接等方面的問題。

5、顯微組織分析模塊

顯微組織分析模塊將鑄件中任何位置的熱經(jīng)歷與晶體的形核和長大相聯(lián)系，從而模擬出鑄件各部位的顯微組織。ProCAST中所包括的顯微組織模型有通用型模型，包括等軸晶模型、包晶和共晶轉(zhuǎn)變模型，將這幾種模型相結(jié)合就可以處理任何合金系統(tǒng)的顯微組織模擬問題。

ProCAST使用最新的晶粒結(jié)構(gòu)分析預測模型進行柱狀晶和軸狀晶的形核與成長模擬。一旦液體中的過冷度達到一定程度，隨機模型就會確定新的晶粒的位置和晶粒的取向。該模塊可以用來確定工藝參數(shù)對晶粒形貌和柱狀晶到軸狀晶的轉(zhuǎn)變的影響。

Fe—C合金專用模型：包括共晶/共析球墨鑄鐵、共晶/共析灰El/白口鑄鐵、Fe—C合金固態(tài)相變模型等。運用這些模型能夠定性和定量地計算固相轉(zhuǎn)變、各相如奧氏體、鐵素體、滲碳體和珠光體的成分、多少以及相應的潛熱釋放。

6、電磁感應分析模塊

電磁感應分析模塊主要用來分析鑄造過程中涉及的感應加熱和電磁攪拌等問題，如半固態(tài)成形過程中的用電磁攪拌法制備半固態(tài)漿料及半固態(tài)觸變成形過程中用感應加熱重熔半固態(tài)坯料。這些過程都可以用ProCAST對熱流動電磁場進行綜合計算和分析。

7、網(wǎng)格生成模塊

MeshCASTMeshCAST自動產(chǎn)生有限元網(wǎng)格。這個模塊與商業(yè)化CAD軟件的連接是天衣無縫的。它可以讀入標準的CAD文件格式如IGES，Step，STL或者Parsolids。同時還可以讀諸如I-DEAS，Patran，Ansys，ARIES或ANVIL格式的表面或三維體網(wǎng)格，也可以直接和ESI的PAMSYS.TEM和GEOMESH無縫連接。MeshcastTM同時擁有獨一無二的其他性能，如初級CAD工具、高級修復工具、不一致網(wǎng)格的生成和殼型網(wǎng)格的生成等。

8、反向求解模塊

本模塊適用于科研或高級模擬計算之用。通過反算求解可以確定邊界條件和材料的熱物理性能，雖然ProCAST提供了一系列可靠的邊界條件和材料的熱物理性能，但有時模擬計算對這些數(shù)據(jù)有更高的精度要求，這時反算求解可以利用實際的測試溫度數(shù)據(jù)來確定邊界條件和材料的熱物理性能，以最大限度地提高模擬結(jié)果的可靠性。

在實際應用技術(shù)中首先對鑄件或鑄型的一些關(guān)鍵部位進行測溫，然后將測溫結(jié)果作為輸人量通過ProCAST反向求解模塊對材料的熱物理性能和邊界條件進行逐步迭代，使技術(shù)的溫度/時間曲線和實測曲線吻合，從而獲得精確計算所需要的邊界條件和材料熱物理I生能數(shù)據(jù)。

新功能介紹：

Visual Mesh(網(wǎng)格劃分）

·模型之間的裝配能力顯著增強，平均可提高30%的前處理效率

·自動識別薄壁處，體網(wǎng)格生成自動控制網(wǎng)格層數(shù)（如自動劃分3層網(wǎng)格），提高計算精度（尤其針對薄壁復雜件）

Visual Cast(前處理設(shè)置）

·工藝流程模板升級，更好的用戶體驗

·HPDC模具循環(huán)/壓室沖頭分析，增加時間軸設(shè)置導向，“絕對”“相對”參考時間，以便于更好理解

Visual Viewer Cast(后處理分析）

·CAFE渲染能力顯著提升，一般演示模型速度提升10倍，cut-off模式速度提升5倍（解決了CAFE結(jié)果顯示卡頓）

·可以方便的對模型/砂芯排氣情況進行觀察分析

·可以直接測量缺陷到鑄件表面的距離，以分析是否對機加/鉆孔等有影響

·熱平衡分析，計算選定面的熱損失，有助于改進工藝設(shè)計

ProCAST Solvers(有限元求解器）

·對求解器代碼進行深入審查，凝固、流動和應力分祈的合幕性提高

·品粒生長模塊CAFE功能升級，推出新求解器CAF2G，提升大尺寸件品粒計算能力，新求解器支持并行計算

·真實模擬模具內(nèi)的水冷、氣冷等流態(tài)效果，并自動計算熱交換

·高壓鑄造中，活塞間隙的氣體逃逸現(xiàn)象可以自動計算，壓室分析精度提高

·過濾網(wǎng)計算能力提升（Darcy-Forchheimer算法），尤其針對相對速度較高的情況

·對于砂型鑄鐵模擬，加入新的微觀組織計算模型，提升了鑄鐵計算能力。

·并行計算能力提升，推薦最高并行核數(shù)32cores

QuikCAST Solvers(差分求解器）

·穩(wěn)定性和收斂性提升

·自由液面降溫效果提升，尤其針對大自由液面

optimization（優(yōu)化分析求解器）

·對于熔模鑄造，提出新的石棉包裹的幾何優(yōu)化算法

·可以調(diào)用本地版的MINESET，進行鑄造參數(shù)條件大數(shù)據(jù)分析