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关于procast2009
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ProCAST.t介绍及菜单详解30 算热辐射自动计算视角因子、考虑阴影效应等，并提供；1.5.5显微组织分析模块：；显微组织分析模块将铸件中任何位置的热经历与晶体的；Fe-C合金专用模型：包括共晶/共析球墨铸铁、共；1.5.6电磁感应分析模块：；电磁感应分析模块主要用来分析铸造过程中涉及的感应；1.5.7网格生成模块MeshCAST：；MeshCAST自动产生有限元网格；1.5.8反向求解模块 算热辐射自动计算视角因子、考虑阴影效应等，并提供了能够考虑单晶铸造移动边界问题的功能。此模块还可以用来处理连续性铸造的热辐射，工件在热处理炉中的加热以及焊接等方面的问题。 1.5.5显微组织分析模块： 显微组织分析模块将铸件中任何位置的热经历与晶体的形核和长大相联系，从而模拟出铸件各部位的显微组织。ProCAST 中所包括的显微组织模型有：通用型模型：包括等轴晶模型、包晶和共晶转变模型，将这几种模型相结合就可以处理任何合金系统的显微组织模拟问题。ProCAST使用最新的晶粒结构分析预测模型进行柱状晶和轴状晶的形核与成长模拟。一旦液体中的过冷度达到一定程度，随机模型就会确定新的晶粒的位置和晶粒的取向。该模块可以用来确定工艺参数对晶粒形貌和柱状晶到轴状晶的转变的影响。 Fe-C 合金专用模型：包括共晶/ 共析球墨铸铁、共晶/ 共析灰口/ 白口铸铁、Fe-C 合金固态相变模型等。运用这些模型能够定性和定量地计算固相转变、各相如奥氏体、铁素体、渗炭体和珠光体的成分、多少以及相应的潜热释放。 1.5.6电磁感应分析模块： 电磁感应分析模块主要用来分析铸造过程中涉及的感应加热和电磁搅拌等问题。如半固态成形过程中的用电磁搅拌法制备半固态浆料，及半固态触变成形过程中用感应加热重熔半固态坯料。这些过程都可以用P r o C A S T对热流动电磁场进行综合计算和分析。 1.5.7网格生成模块MeshCAST： MeshCAST自动产生有限元网格。这个模块与商业化CAD软件的连接是天衣无缝的。它可以读入标准的CAD文件格式如IGES、Step、STL或者Parsolids。同时还可以读诸如I-DEAS, Patran, Ansys, ARIES或ANVIL格式的表面或三维体网格,也可以直接和ESI的PAM SYSTEM和GEOMESH无缝连接。Meshcast TM同时拥有独一无二的其它性能，例如初级CAD工具、高级修复工具、不一致网格的生成和壳型网格的生成等。 1.5.8反向求解模块： 本模块适用于科研或高级模拟计算之用。通过反算求解可以确定边界条件和材料的热物理性能。虽然ProCAST提供了一系列可靠的边界条件和材料的热物理性能，但有时模拟计算对这些数据有更高的精度要求，这时反算求解可以利用实际的测试温度数据来确定边界条件和材料的热物理性能。利用实际的测温数据来确定数值模拟的边界条件和材料的热物理性能，以最大限度的提高模拟结果的可靠性。在实际应用技术中首先对铸件或铸型的一些关键部位进行测温，然后，将测温结果作为输入量通过ProCAST 反向求解模块对材料的热物理性能和边界条件进行逐步迭代，使技术的温度/时间曲线和实测曲线吻合从而获得精确计算所需要的边界条件和材料热物理性能数据。 1.6 ProCAST特点 1. ProCAST 采用基于有限元法FEM 的数值计算方法与有限差分FDM 相比有限元法具有较大的灵活性，特别适用于模拟复杂铸件成型过程中的各种物理现象有限元的优点可以归结如下： 1) 好的几何描述能力FEM 可以精确描述曲面，而F D M 只能以阶梯形简化描述曲面。 2) 建模过程中如需局部网格细化有限元网格无需象有限差分法那样把细化影响到整修模型，这样使F E M 的单元和节点数明显少于F D M。 3) 以弹性、弹塑性、弹粘塑性模型进行应力和热的耦合分析时，只能采用有限元法。有限差分法由于网格不能变形因而不能进行应力分析。 4) 在处理和充型方向相平行的曲面时，由于有限元法能够精确描述曲面边界，因而能准确模拟铸件充型的流场，而有限差分法在描述铸件曲面边界时，由于断面成锯齿状而造成较大的偏差。 5) 在精确处理辐射传热问题时，视角系数和阴影效果的计算，要求准确地描述外表面及相应方位。因此，F D M 无法处理复杂的辐射问题。 2. ProCAST 作为针对铸造过程进行流动-传热-应力耦合求解的软件包，能够模拟铸造过程中绝大多数问题和许多物理现象。 在铸造过程分析方面，ProCAST 提供了能够考虑气体、过滤、高压、旋转等对铸件充型的影响；能够模拟出气化模铸造、低压铸造、压力铸造、离心铸造等几乎所有铸造工艺的充型过程并能对注塑、压制腊模、压制粉末等的充型过程进行模拟。 在传热分析方面，ProCAST 能够对热传导、对流和辐射等三种传热方式进行求解，尤其是引入最新"灰体净辐射法"模型，使ProCAST 擅长于解决精铸及单晶铸造问题。 在应力分析方面，通过采用弹塑性和粘塑性，及独有的处理铸件/ 铸型热和机械接触界面的方法，使其具有分析铸件应力、变形的能力。 在电磁分析方面，ProCAST 可以分析铸造过程所涉及的感应加热和电磁搅拌等。 以上的分析可以获得铸造过程的各种现象铸造缺陷形成及分布铸件最终质量的模拟和预测。 3.ProCAST 以模拟铸造过程的基本功能划分模块，而不以铸造方法进行模块划分。各模块根据可靠数据不仅能模拟铸造过程还能够模拟出热处理和焊接等方面的问题。这极大地方便了用户使用户可以灵活地应用软件解决多种工艺问题。 4.ProCAST 的前后处理完全基于OSF/Motif的ProCAST 的用户界面。通过提供交互菜单数据库和多种对话框完成用户信息的输入。ProCAST 具有全面的在线帮助具有良好的用户界面。ProCAST 通过提供和通用机械CAD 系统的接口，直接获取铸件实体模型的IGES 文件或通用CAE系统的有限元网格文件。ProCAST 还可以将模拟结果直接输出到C A D 系统接口，尤其可以通过I -D E A S 直接读取P r o C A S T 结果文件。这使得P r o C A S T 极易与具有设计加工的 C A D / C A M /C A E 系统相集成，实现数共享大幅度提高铸造生产率。 5.ProCAST可运行于Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Linux和UNIX平台，对硬件没有特殊要求。同时ProCAST也可运行于矢量计算机上和进行并行处理。ProCAST采用TK/TCL跨平台语言，所有平台的升级均同时进行，无须任何第三方软件支持。 第二章ProCAST的 Pro/E的接口 2.1 Pro/ENGINEER 与ProCAST 的接口方式的分析 一般来讲三维设计软件与有限元分析软件的接口文件方式可分为两大类：一类是专用接口，是指分析软件专门针对某种造型软件数据格式制定如ProCAST针对UG 的PARASOLIDS 格式文件接口；另一类是通用接口，即通过标准格式文件进行数据交换如IGES 、STEP 、STL 等。根据功能的不同又可以分为实体（包括线 框与表面）格式和有限元（FEM） 格式。Pro/ENGINEER 与ProCAST 之间没有专用接口，只有通用接口为遵从ProCAST的工作习惯，将有限元格式细分为表面网格（Surface Mesh） 方式和四面体网格(Tetrahedral Mesh)方式。 2.1.1 Pro/ENGINEER 文件输出方式 2.1.1.1 实体格式 Pro/ENGINEER 输出默认的实体格式文件，对零件为.prt ，对装配为.asm 。这两种实体格式均不能被ProCAST 接受，因而只能通过输出标准接口格式文件与ProCAST 进行数据传递。生成标准实体格式文件的命令次序为： File?Export?Model??选择文件格式?输入文件名?输出对话框?OK 对砂型铸造，由于至少包括砂型及铸件，必须使用装配方式，以下如无特殊说明，均指装配环境。 2.1.1.2 有限元格式文件 Pro/ENGINEER 产生体网格文件与表面网格文件过程大同小异；首先要在Foundation 或Assembly 环境下建模、定义材料特性、装配；然后进入FEM 环境，经过定义模型、生成模型（体网格选取Tet Mesh， 表面网格选取Shell Mesh）、 输出模型等过程产生有限元模型。 2.1.2 ProCAST 文件读入与处理方式 对于不同类型的输入文件，ProCAST 处理并不一样。对实体类型文件及表面网格，先由网格剖分模块MeshCAST 读入，剖分体网格，输出ProCAST 格式文件（.mesh）， 再传给前处理模块PreCAST 进行前处理。而体网格文件，可以由MeshCAST 处理也可以被PreCAST 接受直接做前处理。 2.1.2.1 MeshCAST 的文件读入与处理方式 ProCAST 的网格剖分模块MeshCAST 对文件的处理方式如下图所示： 2.1.2.2 PreCAST 的文件读入方式 一般来讲，PreCAST 最佳的输入文件是由MeshCAST 产生的.mesh 格式文件， 但一些著名的分析软件，如ANSYS 、Patran、 I-deas 等生成的四面体网格文件，或其它软件生成的以上格式文件，也可以由PreCAST 直接读入然后进行分析前处理。 4.3.2 Repair environment (第二个环境) 有repair tools, set table, repair facilitation tool 几项。 4.3.2.1修补工具（repair tools） 1．边缘操作： 简要说明一下: Add line point-----确定两个增加一条直线 sweep edges----------根据指定的角度或者沿着指定的轴来去除一些选定的直线 sweep curve----------靠去除已存在的边缘来创造一个新的边缘 connect---------连接选择边的端点到离它最近的位置 straighten------先选中边再拉直 split line-------剪切, Del/Merge-------合并已选择边的两具端点成单一的点，而点的位置是预先确定的 Merge edges----合并相临的边缘成一个边，用来消除几何体中相临表面的两个边的孔洞或裂纹，选择边的顺序也很重要，第一个选择 的边将会代替第二个选择的边，连接第二个边的表面将会被扩展来覆盖原来的孔洞，一旦你确认第二边，它就会被消除，同时与它联接的网格与会被消除。 Auto Merge-----用来合并两个表面之间形成裂纹（缝）的边，也能合并属于重叠面的边，只有当这些边被选择时（成红色），这个命令才能用，合并之后，合成边由红色变成白色，两边之间的最大距离填到Tolerance1中，最小距离填到Tolerance2中，这个命令只能在读入几何体时执行，不能在划分表面网格或体积网格后执行。 Merge point----合并已选择两个边的最近的两个点成一个点。 2． Surface operation (表面操作) 简要说明一下几个命令： Add plane----- 增加一个平面，先用选择一系列的边来增加一个平面，再点击这个按钮。 Add surface------ 增加一个表面，表面号会显示在消息窗口中，新创造的表面没有任何的边，需要添加，还要对表面进行描述。 Del surface ------删除一个表面。 Rem coin faces-----这个命令用来删除由auto merge operation 生成具有相同的边缘的多重的表面，单击Rem coin faces按钮，命令就自动的执行了，在消息窗口中会有显示。 Merge surface -------合并小的表面到大的表面中去，首先确定哪个表面是你要合并的，有对话框提示是否要确定这样的合并，两个面选择的顺序并不重要，大的表面会用蓝色显示，大小面之间的边会用红色显示，在这个命令执行以后会自动删除。 Add edges ---------增加已选择的边到指定的表面中。 Remove edges-----从指定的表面中删除边。 3．Build operation Box-----构建一个矩形，指定三个坐标。 Cylinder----构建一个圆柱体. Sweep------按特定的轴或角度来拉伸 Split geom-----切分几何体。 Add rectangle-----用四个相互联系的边来形成一个矩形（要指它三个以上的点）. Construct periodic surface-----创建围绕指定轴或角度来创建表面。 Translate------转变一系列已选择的边缘来创建新的边和表面。 Mirror symmetry------根据选定的边（表面）来作镜面对称而产生的新的表面。 Rotational symmetry -----旋转几何体。 4． Tools 这些按钮是用来进行几何体的修补的。简要说明一下： Print co-ordinate------显示坐标。 Auto-Fix unmeshed surface------自动修复在通常情况下不能生成的表面网格。 ISN------来显示指定表面位置的结点及提示与这些节点有关的表面的数量。这个命令用来调试在体积网格产生过程中的错误。 Change view-----用来改变几何体视图的位置。 Bad Angle criteria-----坏角度标准，指定一个角度，这个角度将被用于决定表面网格是否包含坏的三角形网格（这些网格可能在以后的体积网格生成过程中产生问题）如果表面三角形网格的角度小于定义的这个角度值的话,Meshcast会产生坏三角形表面网格警告消息，角度的有效值在0~45度。 5． Import/Export 执行各种输入输出命令。简要说明一下几个命令： Export Geom------输入几何体模型（prefix.gmrst） Import Geom-------输出几何体模型（prefix.gmrst） Write surface---------把指定的表面（先选中）输出，以meshcast-tmp这种形式，存放的路径为当前的工作路径。 Read surface------把以前的用 write surface 命令输出的文件（在当前的工作路径下）读入。 Read surface mesh-----从meshcast-tmp 文件中读取表面网格。 Write surface Dec 在当前的工作路径下写一个指定表面的文件的相关描述。注意，一定要是meshcast-tmp 文件。 Read surface Dec在当前的工作路径下读一个meshcast-tmp 文件。 4.3.2.2 repair facilitation tool 这些命令来评估几何体模型，执行选择操作，激活下一级的几何体设置和完成表面网格的生成。简要说明一下几个命令： check Geometry------用来检查几何体的裂纹，也指出在生成体积网格的过程，可能产生多种材料裂纹，用蓝色来显示（with red-plus sign），连接超过两个表面的边将用黄色来显示。 Identify------根据一种指定的标准来鉴别表面和边，在消息窗口中显示表面 |
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2016-03-26 21:50:41, 17.87 K
2016-03-26 21:53:16, 9.23 M
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