ProCAST學(xué)習(xí)操作教程

1、1會(huì)計(jì)學(xué)ProCAST學(xué)習(xí)操作教程學(xué)習(xí)操作教程proCAST簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介一一proCAST 安裝及模擬流程安裝及模擬流程二二meshCAST 使用使用三三preCAST 使用使用四四viewCAST 使用使用五五一、一、proCAST簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 proCAST是為評(píng)價(jià)和優(yōu)化鑄造產(chǎn)品和鑄造工藝而開(kāi)發(fā)是為評(píng)價(jià)和優(yōu)化鑄造產(chǎn)品和鑄造工藝而開(kāi)發(fā)的專業(yè)的專業(yè)CAE系統(tǒng)。系統(tǒng)。 在完成鑄造工藝編制之前就能夠?qū)﹁T件在形成過(guò)程中的在完成鑄造工藝編制之前就能夠?qū)﹁T件在形成過(guò)程中的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)等進(jìn)行模擬仿真分析并預(yù)測(cè)鑄件的質(zhì)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)等進(jìn)行模擬仿真分析并預(yù)測(cè)鑄件的質(zhì)量，優(yōu)化鑄造設(shè)備參數(shù)和工藝方案，達(dá)到縮

2、短生產(chǎn)周期降低量，優(yōu)化鑄造設(shè)備參數(shù)和工藝方案，達(dá)到縮短生產(chǎn)周期降低成產(chǎn)成本的目的。成產(chǎn)成本的目的。1、概述概述2、proCAST功能功能 proCAST采用有限元方法進(jìn)行模擬計(jì)算，可采用有限元方法進(jìn)行模擬計(jì)算，可以進(jìn)行以進(jìn)行傳熱傳熱計(jì)算、計(jì)算、充型流動(dòng)充型流動(dòng)過(guò)程計(jì)算、過(guò)程計(jì)算、熱場(chǎng)耦熱場(chǎng)耦合應(yīng)力場(chǎng)合應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算、計(jì)算、微觀組織微觀組織模擬以及模擬以及縮孔縮松縮孔縮松預(yù)預(yù)測(cè)模擬。測(cè)模擬。ProCAST分析模塊附加模塊 ProCAST標(biāo)準(zhǔn)模塊工具模塊高級(jí)模塊傳熱分析流動(dòng)分析輻射分析晶粒結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析微觀組織網(wǎng)格生成反向求解進(jìn)行傳熱計(jì)算進(jìn)行傳熱計(jì)算 液體動(dòng)的效應(yīng)液體動(dòng)的效應(yīng) 計(jì)算熱應(yīng)力分布計(jì)算熱應(yīng)力分

3、布 精確處理單晶鑄造、精確處理單晶鑄造、熔模鑄造過(guò)程熱輻射的計(jì)算熔模鑄造過(guò)程熱輻射的計(jì)算 鑄件中任何位置的熱經(jīng)歷與晶體的形核和長(zhǎng)大鑄件中任何位置的熱經(jīng)歷與晶體的形核和長(zhǎng)大相聯(lián)系，模擬出鑄件各部位的顯微組織。相聯(lián)系，模擬出鑄件各部位的顯微組織。 3、proCAST適用范圍適用范圍(1)適用鑄造方法適用鑄造方法 proCAST適用于適用于砂型砂型鑄造、鑄造、消失模消失模鑄造鑄造; 高壓高壓、低壓低壓鑄造鑄造; 重力重力鑄造、鑄造、傾斜傾斜澆鑄、澆鑄、熔熔模模鑄造、鑄造、殼型殼型鑄造、鑄造、擠壓擠壓鑄造鑄造; 觸變觸變鑄造、鑄造、觸變觸變成型、成型、流變流變鑄造。鑄造。 重力重力鑄造鑄造消失消失模模

4、熔模熔模鑄造鑄造壓鑄壓鑄各類鑄造低壓低壓鑄造鑄造離心離心鑄造鑄造連續(xù)連續(xù)鑄造鑄造觸變觸變鑄造鑄造(2)適用鑄造材料適用鑄造材料 proCAST可以用來(lái)模擬可以用來(lái)模擬任何合金任何合金，從鋼、，從鋼、鐵到鋁基、銅基、鎂基、鈷基、鎳基、鈦基和鐵到鋁基、銅基、鎂基、鈷基、鎳基、鈦基和鋅基合金，以及非傳統(tǒng)合金和聚合體。鋅基合金，以及非傳統(tǒng)合金和聚合體。 除了基本的材料數(shù)據(jù)庫(kù)外，除了基本的材料數(shù)據(jù)庫(kù)外，ProCAST還擁還擁有基本合金系統(tǒng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。這個(gè)獨(dú)特的有基本合金系統(tǒng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。這個(gè)獨(dú)特的數(shù)據(jù)庫(kù)使得用戶數(shù)據(jù)庫(kù)使得用戶可以直接輸入化學(xué)成分，從而可以直接輸入化學(xué)成分，從而自動(dòng)產(chǎn)生諸如液相線溫度

5、、固相線溫度、潛熱自動(dòng)產(chǎn)生諸如液相線溫度、固相線溫度、潛熱、比熱和固相率的變化等熱力學(xué)參數(shù)。、比熱和固相率的變化等熱力學(xué)參數(shù)。 4、proCAST模擬分析能力模擬分析能力 proCAST幾乎可以模擬分析任何鑄造生產(chǎn)幾乎可以模擬分析任何鑄造生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，為鑄造工程師提供新過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，為鑄造工程師提供新的途徑來(lái)研究鑄造過(guò)程，使他們有機(jī)會(huì)看到型的途徑來(lái)研究鑄造過(guò)程，使他們有機(jī)會(huì)看到型腔內(nèi)所發(fā)生的一切，從而進(jìn)行新的設(shè)計(jì)。腔內(nèi)所發(fā)生的一切，從而進(jìn)行新的設(shè)計(jì)。 可以分析可以分析縮孔縮松縮孔縮松、裂紋裂紋、裹氣裹氣、沖砂沖砂 、冷隔冷隔、澆不足澆不足 、應(yīng)力應(yīng)力、變形變形 、模具壽命模

6、具壽命 、工工藝開(kāi)發(fā)及可重復(fù)性藝開(kāi)發(fā)及可重復(fù)性 。裂紋裂紋裹氣裹氣澆不足澆不足沖砂沖砂變形變形 冷隔冷隔模具壽命模具壽命縮孔縮孔工藝開(kāi)發(fā)工藝開(kāi)發(fā)二、二、proCAST安裝及模擬流程安裝及模擬流程1、proCAST2009安裝教程安裝教程2、proCAST模擬基本流程模擬基本流程*.mesh*d.dat *p.dat*.unf求解求解結(jié)果可視化結(jié)果可視化結(jié)果分析結(jié)果分析幾何模型幾何模型劃分網(wǎng)格劃分網(wǎng)格meshcast選擇材料選擇材料界面?zhèn)鳠釛l件界面?zhèn)鳠釛l件邊界條件邊界條件precastprocastviewcastdatacastmeshCASTpreCASTdataCASTproCASTvie

7、wCAST幾何模型生成表面網(wǎng)格表面網(wǎng)格實(shí)體網(wǎng)格生成實(shí)體網(wǎng)格單元質(zhì)量檢查優(yōu)化存盤退出幾何模型幾何模型劃分網(wǎng)格劃分網(wǎng)格MeshCASTCAD輸入流程三、三、meshCAST使用基本流程使用基本流程1、創(chuàng)建模型：可以分別用、創(chuàng)建模型：可以分別用 I-Deas、Pro/E、UG、Patran、Ansys 作為前處理軟件創(chuàng)建模型，輸出作為前處理軟件創(chuàng)建模型，輸出 ProCAST 可接受的模型或網(wǎng)格文可接受的模型或網(wǎng)格文件。件。 2、MeshCAST：對(duì)輸入的模型或網(wǎng)格文件進(jìn)行剖分，最終產(chǎn)生四：對(duì)輸入的模型或網(wǎng)格文件進(jìn)行剖分，最終產(chǎn)生四面體體網(wǎng)格，生成面體體網(wǎng)格，生成xx.mesh 文件，文件中包含節(jié)點(diǎn)數(shù)

8、量、單元數(shù)量文件，文件中包含節(jié)點(diǎn)數(shù)量、單元數(shù)量、材料數(shù)量等信息。、材料數(shù)量等信息。打開(kāi)文件輸入iges stlstepparasolidsideaspatran anspatranideas面網(wǎng)格修復(fù)生成面網(wǎng)格幾何修復(fù)作必要的修復(fù)生成體網(wǎng)格體網(wǎng)格檢查分析與優(yōu)化觀察分析GeometrySurface MeshSolid Mesh工作流程工作流程幾幾 何何：Parasolids- UG or Solidedge，solidworksSTEP- Standards-Based, Made for Solid GeometriesIGES - Standards-Based, SurfacesSTL(

9、ascii /binary)- Not a Good Description of Geometry but easy to produceMeshcast(*.gmrst)1、幾何模型輸入、幾何模型輸入 網(wǎng)網(wǎng) 格格 模模 型型表面網(wǎng)格表面網(wǎng)格： Meshcast (*.sm)I-deas (*.unv)patran (*.out)Ansys(*.ans)實(shí)體網(wǎng)格實(shí)體網(wǎng)格： Meshcast (*.mesh)Procast (*d.dat)I-deas (*.ideas)Patran (*.patran)輸入精度輸入精度模模 型型 修修 改改藍(lán)邊表示自由邊或只藍(lán)邊表示自由邊或只被一個(gè)面所有被一

10、個(gè)面所有黃邊表示被黃邊表示被3個(gè)以上個(gè)以上的面共有的面共有幾何模型質(zhì)量檢查幾何模型質(zhì)量檢查 顯示指定面Undo（只能一次）幾何存盤(*.gmrst)identify屬性顯示選取 /不選取左鍵單選右鍵框選選取鍵選中所有未分配單元邊長(zhǎng)的邊選取全部清除全部顯示指定面追加指定面顯示選中的及其相鄰的只顯示選中的去掉指定面劃網(wǎng)格進(jìn)入體網(wǎng)格劃分界面Select/Deselect All顯示網(wǎng)格檢查網(wǎng)格網(wǎng)格信息未劃網(wǎng)格的面網(wǎng)格質(zhì)量差的面自動(dòng)網(wǎng)格處理指定爐體表面顯示爐體表面面 操 作面的定義面的定義面的編號(hào)面的編號(hào)封閉的一組邊封閉的一組邊面描述面描述Add EdgesRemove EdgesSurface De

11、scriptionConstructors細(xì)密稀疏面 操 作選取邊，建立平面有時(shí)表面網(wǎng)格質(zhì)量差，但體網(wǎng)格不一定差，所以表面網(wǎng)格畫好后可以先畫一下體網(wǎng)格。1. 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題網(wǎng)格部位2. 確認(rèn)單元號(hào)或節(jié)點(diǎn)號(hào)3. 修改方法一4. 修改方法二1234體 網(wǎng) 格流體流動(dòng)時(shí)的截面速度場(chǎng)No LayerPartial LayerFull Layer生成體網(wǎng)格后自動(dòng)進(jìn)入生成體網(wǎng)格后自動(dòng)進(jìn)入這個(gè)界面，關(guān)閉窗口，這個(gè)界面，關(guān)閉窗口，會(huì)提示是否退出，單擊會(huì)提示是否退出，單擊是，退出。是，退出。體 網(wǎng) 格Radii ratio (3x/y):Ideal value = 1(normalised)Aspect ratio

12、(x/y):Ideal value = 1xyxyDihedral angle:Ideal value = 72不能生成的原因不能生成的原因u 面與面之間有重疊u 網(wǎng)格之間有干涉(一個(gè)網(wǎng)格進(jìn)入另一個(gè)）(meshing progress 50%)u 表面網(wǎng)格太扭曲u(錯(cuò)誤提示: Please change aspect ratio)模型被分成幾塊模型被分成幾塊:模型被分成幾塊模型被分成幾塊:1.對(duì)每塊分別修改和劃網(wǎng)格。2.公共面的單元尺寸要一致3.對(duì)各個(gè)塊分別進(jìn)行合并proE畫網(wǎng)格前處理過(guò)程四、四、preCAST使用使用找到模型找到模型工作目錄工作目錄單擊PreCASTPreCAST：分配材料、

13、設(shè)定界面條件、邊界條件、初：分配材料、設(shè)定界面條件、邊界條件、初始條件、模擬參數(shù)，生成始條件、模擬參數(shù)，生成 xxd.out和和 xxp.out 文件，文件，1.讀入.mesh文件2.自動(dòng)彈出模型的相關(guān)信息窗口1.單擊Materials/Assign，彈出材料定義窗口3.右鍵單擊，在彈出窗口中選擇該材料所屬類型4.左鍵單擊選擇是否為空腔2.用左鍵選擇上面紅色體的材料，并單擊Assign4.單擊Read，可查看該材料的熱物理性質(zhì)（如左圖）1.單擊Interface，彈出接觸條件定義窗口2.右鍵改變材料主次，前面為主（紅），后面為次（綠）3.左鍵改變材料的接觸關(guān)系4.選擇材料間的熱轉(zhuǎn)換系數(shù)，并單擊

14、Assign5.全部定義完后，單擊Apply接觸條件定義1.單擊Boundary Conditions/Assign Surface，彈出邊界條件定義窗口4.選擇邊界條件，并單擊Assign3.利用選擇工具選擇邊界條件的區(qū)域，并單擊Store2.單擊Add，在彈出窗口中選擇要定義的邊界條件邊界條件定義3.單擊Apply2.用左鍵單擊X、Y、Z來(lái)選擇重力大小和方向1. 單擊Process/Gravity,彈出重力定義窗口重力定義2.左鍵選上材料的初始溫度（紅色），并在輸入窗口輸入其初是溫度，Enter1.單擊Initial Conditions,定義初始條件初始條件定義1.單擊Run Param

15、eters,定義運(yùn)行參數(shù)運(yùn)行參數(shù)定義1.定義鑄造定義鑄造類型類型1.定義流定義流動(dòng)參數(shù)動(dòng)參數(shù)1.定義求解定義求解基本參數(shù)基本參數(shù)1.定義熱力定義熱力參數(shù)參數(shù)運(yùn)行參數(shù)定義五、五、viewCAST使用使用1、dataCAST使用 檢查模型及 PreCAST 中對(duì)模型的定義是否有錯(cuò)誤，如有錯(cuò)誤，輸出錯(cuò)誤信息，如無(wú)錯(cuò)誤，將所有的模型信息轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，生成 xx.unf 文件。 3.單擊單擊ConceptAdd Your TextTextTextTextTextTextText界面介紹界面介紹色標(biāo)控制色標(biāo)控制快速切面快速切面溫度場(chǎng)顯示溫度場(chǎng)顯示溫度場(chǎng)動(dòng)畫溫度場(chǎng)動(dòng)畫其他的輸出參數(shù)其他的輸出參數(shù)應(yīng)力結(jié)果輸出

16、應(yīng)力結(jié)果輸出Cut off 應(yīng)用應(yīng)用縮孔縮松的觀察縮孔縮松的觀察充型研究充型研究凝固分析凝固分析輸出曲線輸出曲線謝謝大家！(2)適用鑄造材料適用鑄造材料 proCAST可以用來(lái)模擬可以用來(lái)模擬任何合金任何合金，從鋼、，從鋼、鐵到鋁基、銅基、鎂基、鈷基、鎳基、鈦基和鐵到鋁基、銅基、鎂基、鈷基、鎳基、鈦基和鋅基合金，以及非傳統(tǒng)合金和聚合體。鋅基合金，以及非傳統(tǒng)合金和聚合體。 除了基本的材料數(shù)據(jù)庫(kù)外，除了基本的材料數(shù)據(jù)庫(kù)外，ProCAST還擁還擁有基本合金系統(tǒng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。這個(gè)獨(dú)特的有基本合金系統(tǒng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。這個(gè)獨(dú)特的數(shù)據(jù)庫(kù)使得用戶數(shù)據(jù)庫(kù)使得用戶可以直接輸入化學(xué)成分，從而可以直接輸入化學(xué)成分，從而自動(dòng)產(chǎn)生諸如液相線溫度、固相線溫度、潛熱自動(dòng)產(chǎn)生諸如液相線溫度