www.castsoft.ru

все о моделировании литейных процессов

 
 
 
    Castsoft.ru // Софт // ProCAST // ProCAST. Общая характеристика, состав пакета  

 

Главная
 

ProCAST. Общая характеристика. Состав пакета

 

 

Софт

ProCAST - система моделирования литейных процессов методом конечных элементов, обеспечивающая совместное решение температурной, гидродинамической и деформационной задач, вместе с уникальными металлургическими возможностями, для всех процессов литья и литейных сплавов. ProCAST - передовой продукт, результат более чем 20 летнего сотрудничества с крупными предприятиями и академическими институтами всего мира.

Кроме основных моментов литейного производства - заливки, кристаллизации и прогноза пористости, ProCAST способен прогнозировать возникновение деформаций и остаточных напряжений в отливке и может применяться для анализа таких процессов как изготовление стержней, центробежное литье, литье по выжигаемым моделям, непрерывное литье и др.

 

не литье металлов ...

   

 

События
 

 

Статьи

Система ProCAST имеет модульную структуру. Этим обеспечивается индивидуальный подход при выборе конфигурации и оптимизация расходов при покупке программы. Наиболее популярные и необходимые модули объединяются в наборы.

Схема ProCAST
Модульная схема ProCAST

Модули, входящие в состав пакета ProCAST

Visual Environment

Единый графический интерфейс с интегрированными в него генератором конечно-элементных сеток Visual-Mash, препроцессором Visual-Cast, базами данных и постпроцессором Visual-Cast (Viewer). Позволяет считывать и анализировать CAD-модели следующих форматов: IGES, STEP, VDA, Parasolid, Unisurf, ACIS, UNIGRAPHICS, AutoCAD, CATIA v4 и v5. Встроенный автоматический генератор оболочек позволяет создавать сеточные модели оболочковых форм заданной толщины. Это особенно важно при моделировании литья по выплавляемым моделям, т.к. с помощью этого генератора можно создавать модели керамической формы и теплоизоляции с конфигурацией очень похожей на оригинальную. В частности успешно моделируется заполнение керамикой щелей, отверстий, углов, сглаживание острых кромок и т.п.

Препроцессор Visual-Cast позволяет полностью подготовить модель к расчету. В нем задаются граничные и начальные условия расчета, порядок работы решателей, подключаются и настраиваются дополнительные модули, включая задачи оптимизации.

Постпроцессор Visual-Cast (Viewer) обладает всем необходимым функционалом для анализа результатов расчетов: трехмерное представление расчетных полей, анимация, построение графиков, выполнение расчета по критериальным функциям.

ProCAST Thermal solver

Термический решатель, позволяющий рассчитать температурные поля в отливке и форме с учетом теплопроводности, конвекции и излучения (в окружающую среду). С помощью энтальпии учитывается тепловыделение, связанное и изменением фазового состава при кристаллизации и в твердом состоянии. ProCAST Thermal solver решает следующие задачи: вычисление температурных полей в отливке и форме, выявление термических узлов в отливке, выявление мест перегрева формы, расчет усадочной раковины, расчет макропористости.

ProCAST Flow solver

Моделирование заполнения формы жидким расплавом. Расчет течения описывается полным уравнением Новье-Стокса, и может проводиться совместно с анализом температуры и напряжений. В решатель добавлена специальная модель для анализа турбулентных потоков. ProCAST Flow solver позволяет получить представления о характере заполнения формы расплавом, размывании песчаной формы, воздушных карманах, турбулентном течении, засорах, непроливах и холодных спаях.

ProCAST Stress solver

Решатель напряжений, работающий совместно с термическим и гидродинамическим решателями. ProCAST Stress solver реализует следующие модели поведения материалов: линейная упругая, упругопластическая, вязкопластическая, вязкоупругая, жесткая и свободная. Совместный расчет напряжений позволяет прогнозировать с высокой точностью: термический и механический контакты, остаточные напряжения, коробление и деформации, горячие трещины и разломы, напряжения в отливке и форме, усталость.

Lost Foam option

Опция для моделирования литья по выжигаемым моделям. Полость отливки заполнена модельной массой и окружена песчаной формой. Во время заливки горячий жидкий металл нагревает массу, которая воспламеняется и горит, освобождая место для расплава. Заливка контролируется скоростью горения массы, и выходом газа через выпускные каналы или через проницаемую песчаную форму. Lost Foam option используется совместно с ProCAST Flow solver.

Thixocasting option

Опция для моделирования технологии тиксолитья. Вязкость тиксоматериала при введении его в полость формы зависит от скорости сдвига. Когда скорость сдвига велика, дендритная структура начинает рушиться, что ведет к увеличению текучести (т.е. вязкость уменьшается). Чтобы рассчитать такое поведение материала, в ProCAST разработана специальная модель. Thixocasting option используется совместно с ProCAST Flow solver.

Centrifugal option

Опция, позволяющая моделировать центробежное литье. Во время заливки металла, литейная форма вращается с заданной скоростью вокруг заданной оси. Уравнение течения жидкости решается в относительной (вращающейся) скоростной системе координат. Centrifugal option используется совместно с ProCAST Flow solver.

Core Blowing option

Опция для моделирования изготовления песчаных стержней. Комиссия европейских сообществ в течение четырех лет финансировала исследовательский проект, направленный на моделирование изготовления песчаных стержней и газовыделения. В результате, в ProCAST появился соответствующий модуль, моделирующий с высокой точностью изготовление стержней и образование газовых дефектов, включая неполное заполнение, низкую плотность и участки с недостаточной твердостью. Core Blowing option используется совместно с ProCAST Flow solver.

Radiation option

Опция, предназначенная для моделирования сложных задач теплообмена излучением (например, при литье в оболочковые формы), с расчетом угловых коэффициентов излучения. Результатом применения этой опции является учет влияния радиационного теплообмена, учет эффектов отражения и затенения. Radiation option используется совместно с ProCAST Thermal solver.

Continuous casting option

Опция для моделирования непрерывного и полунепрерывного литья. В расчете моделируется установившийся режим, начальная и конечная стадии процесса. Continuous casting option используется совместно с ProCAST Thermal solver.

Advanced Porosity Module (APM)

Модуль, рассчитывающий макро- и микропористость в отливке. В отличие от стандартной модели пористости, включенной в ProCAST Thermal solver, Advanced Porosity Module позволяет рассчитать междендритную усадку с учетом растворенных газов, присутствующих в расплаве. В модуле используется модель, базирующаяся на решении уравнения Дарси и микросегригации газа, которая объединена с моделью макропористости и прогнозом образования усадочной раковины. В ProCAST 2008.0 доступны два варианта модуля: Advanced Porosity Module и Advanced Multi-Gas Porosity Module.

Microstructure module

Модуль расчета микроструктуры литейных чугунов и сталей. ProCAST реализует детерминистический подход к расчету микроструктуры, который делает возможным прогноз фазообразования и фазовых превращений в сталях и литейных чугунах. Результаты расчета по такой модели будут: средний размер зерна, междендритное расстояние, фазовый состав, механические свойства (предел текучести, предел прочности, удлинение и твердость). В Microstructure module включены новые модели Phase Field и Pseudo-Front Tracking, которые дают прямое описание развития морфологии зерен и микросегрегаций в заданных зонах отливки.

CAFE module

Модуль, моделирующий структуру зерен во время затвердевания. Зеренная структура отливки - важный параметр, контролируемый металлургами. ProCAST совмещает модель Клеточных Автоматов (CA) с Конечно-Элементным (FE) расчетом тепловых потоков. По этой причине, модуль расчета структуры зерен ProCAST обычно называют CAFE.

Inverse module

Модуль, предназначенный для уточнения граничных условий и свойств материалов. Граничные условия и свойства материалов могут быть определены в ProCAST с помощью инверсных методов. Эти методы основаны на минимизации разницы между рассчитанными и экспериментальными температурами, измеренными в определенных местах в определенное время.

User functions

Модуль, позволяющий гибко управлять граничными условиями. User functions позволяет задать граничные условия (например, коэффициент теплопередачи), зависящие от времени, температуры или положения в пространстве. Это позволяет более точно моделировать разные специфические литейные технологии.

Hot Cracking module (только для Continuous casting)

Модуль, проводящий критериальный анализ возможности образования горячих трещин при непрерывном и полунеприрывном литье. Возникновение горячих трещин при непрерывном литье отрицательно сказывается на производительности, особенно для сплавов, чувствительных к этому дефекту. Hot Cracking module содержит новый критерий образования горячих трещин, разработанный специально для процессов непрерывного литья.

CompuTherm Material Thermodynamic Database (Fe, Ni, Al, Mg, Ti, Cu)

Уникальная термодинамическая база данных, которая позволяет пользователю, введя химический состав сплава, автоматически получить температурные кривые свойств, необходимых для проведения точного расчета литейного процесса. С помощью Thermodynamic Database можно рассчитать кривые энтальпии, доли твердой фазы, плотности, вязкости, коэффициента теплопроводности в зависимости от химического состава и скорости охлаждения. Также с помощью Thermodynamic Database можно рассчитать упругие свойства материала (в виде температурных кривых): модуль Юнга, коэффициент Пуассона, коэффициент линейного температурного расширения. Для Al сплавов возможен расчет предела текучести.

PAM-OPT/ProCAST

Модуль оптимизации геометрии и параметров литейного процесса помогает исследовать устойчивость производственного процесса к изменению различных параметров. Например, модуль может выполнить минимальное количество вычислений для оценки риска появления пористости в зависимости от возможных отклонений значений этих параметров.

 

 

Расчеты
 

 

Поддержка
 

 

Услуги
 

 

Контакты
 
 

Есть вопросы?

Напишите, мы ответим!

 
  CSoft is a ESI Group business partner  
   
     

Главная | Софт | События | Статьи | Расчеты | Поддержка | Услуги | Контакты