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FLOW-3D网格切割及数值设定的建议(For 铸造模拟)

以下是我目前的經驗,供大家參考。
不過參數部分僅適用於鑄造部分,其他領域應用會有其他的設定參數。

1. 网格切割数量建议如下:
a. 重力铸造案例:Mesh Block 数量 约 1~ 3 个
b. 压力铸造案例:Mesh Block 数量 约 1~ 4 个
可能有人会问,这样网格数量不会过多吗?
答案是 --> 不会的。在 WIN XP 64 位元版 + 4GB RAM + Core 2 Duo 下,就可以处理到约 750万网格(含热传分析)
如果不放心,加到 8GB (我现在就是用这样的设备在跑),网格数量不会有问题。
WINDOWS XP 32 bit 版最高上限仅能用 4GB RAM, 建议手头上有经费的朋友,换成 64 位元版吧!
即使一样用 4GB, 效能还是差一级!

2. 可能有人会问:为啥不理会网格数量?
因为从 FLOW-3D V9.2 开始,支援 ACTIVE MESH 的计算方式。
虽然仅支援 Lumped System 的热传计算,但是对於压铸来说绰绰有馀。
举例而言:500 万网格的案例,在 9.2 版 Active Mesh 可能仅有 50 万个。
以我目前的测试,大约 20 个小时就能够得到良好的结果。

3. 重点来了! 再来是推荐 Numerical 设定值。
如果是使用 V9 以前的朋友,很抱歉,因为没有 GMRES,所以
Pressure 收敛:请用 SOR, Viscosity 收敛:请用 Explicit
9.0 版以後的朋友
Pressure 收敛:请用 GMRES, Viscosity 收敛:请用 Implicit (Successive Under-Relaxtion)


FLOW3D将是最优秀的压铸模流分析软件,同样在低压铸造领域也是很突出。所谓的“四最”就是计算速度最快(相对于大部分产品而言,并不是所有)、后处理动画最逼真、电脑配置价格最低和操作最简单,对于模拟精确度同样也是很高的(对操作者要求较高),模拟的结果与实际的问题相似度能够达到95%以上。
FLOW3D在压铸领域一直以来就是比较突出的软件,但由于计算时间的原因而总是不够完美,同时对薄壁件的产品较为吃力。但在FLOW3D的新版本里,同时对参数的优化设置与网格较为合理地划分,对于计算时间已有较大的提升。在铝压铸室里,80%的产品计算时间在5个小时以内(CPU为E6700),10%的产品计算时间在5至10小时,10%的产品计算(产品结构复杂及外形庞大)时间将在10至20小时之间或无法完整计算的。在锌镁合金方面,计算时间会较长(5至30小时)。在低压铸造方面,计算时间一般为四个小时左右。
FLOW3D对电脑配置要求不需要太高,按目前的电脑配件行情来分析,一般七千就足够了(使用并行版本也是足够的)。而其它的模拟软件对电脑配置要求都是很高的,以满足软件的计算需要。FLOW3D在操作方面也是很优秀的,划分网格简单,界面分类清楚,操作一个产品过程不需要十分钟。FLOW3D采用VOF技术

,所以在后处理动画是最逼真的,容易看懂与明了。
FLOW3D计算速度问题,对操作者要求较高,须对参数较深的理解及网格划分要求较高,要经过较深的专业培训。否则在计算方面,两万电脑的计算速度还不及六千块电脑的计算速度(专业培训或较高使用水平,两万与六千的数字有一点点夸张,但也是差不多,至少会差九千人民币左右的),同样在精确度方面也是有所偏低。软件的精确度都是很高的,关键在于操作者的使用问题,结果不准确,那肯定是操作者问题而并不是软件的问题。
现提供一个产品( STL文件.rar (1.4 MB) STL文件.rar (1.4 MB)
下载次数: 11

2008-3-9 22:44)给大家去测试速度,在CPU为E6700(内存为2G)的电脑上:使用9.2版本,计算时间为50分钟;使用9.1(包括9.0版本),计算时间为150分钟;使用8.2版本,计算时间为420分钟。
如果能够使用并行版,那么计算速度上还可以提高一倍至三倍。目前并行版本在大陆基本上是没有的,很少使用的。进行专业的操作使用与配合并行版本的使用,计算速度已是大大地提高,大部分产品的计算速度在所有的模拟软件中是最快的,电脑配置又不需要很高。
视频查看:https://www.doczj.com/doc/5d4658129.html,/u56/v_MjcwNzQ4Mjk.html

计算机的普及与技术的提升,多核CPU已不断升级更新,很多计算领域都进行并行运算,从而达到求解的速度。
FLOW3D软件也同样有并行版本,但在大陆较少见。对于并行版和单核版的区别,就在于求解模块的运行上,还有一个版本上的不同,操作界面是一样不变的。
对于并行版本,在求解界面上,数据会显示“running parallel code on x processors”,X是指CPU的核数,如果是双核则会显示2,如果是四核,那么X就是4。对于单核版本,在求解界面上,数据会显示“running serial code”。附图
除了在求解数据显示上的区别,还有一个就是版本上的不同。对于并版本,目前是8.11、9.11、9.21;对于单核版,尾数少了一个1。使用并行版,可有效地使用CPU而提高计算的速度。有关并行版可参看本人博客的其它日志。
是要先进入runtime里面选择parallel code 项。


并行版是可以在菜单runtime里面选择 parallel code 项的 选择使用2-8个cpu核心计算方式,并行版是根据授权lic来识别的 ,不存在版本区别 不是(9.20为单行版 9.21为并行版) 只要你的授权支持你就可以打开使用并行计算功能(多核电脑上才行)
希望不要误导大家版本号就是版本号 不存在版本号区别并行串行版


在V9.2版本里面,增加了较多的新功能里面。有些功能是新领域的使用,有些功能是旧功能的改进,有些功能是求解运算的增强。在

这些功能里面,有一个新的功能是“Domanin removing”。 单一网格的使用,是能够减少了很多操作上的设置,但反之却增加了大量的网格与计算量。而在9.2版本里,宣传单一网格的使用,为了能够实现这个单一网格的使用而增加了“Domanin removing”的功能,从而大量来减少计算量。
使用“Domanin removing”的功能,能够大量减少计算量,能够很好地收敛迭失而计算稳定,对于单一网格是这样,对于两个网格以上不是很理想。
并不是所有的产品都能够用一个网格来划分的,有一大一部分的产品(因为结构问题)是实现不了单一网格的划分,这样“Domanin removing”的功能就不突出。
希望在以后新版本上能够对“Domanin removing”功能进行优化及加强,从而能够在多网格里使用“Domanin removing”的功能。



非結構性的內存配置
新的非結構性內存配置方法藉由區分並移除內存中'被動'的網格將模擬過程進一步最佳化;所謂被動網格指的是完全被幾何實體包裹的部份。在不考慮熱傳導與電位能的實體組件中(IHTC≠2且IPEPOT=0),此一特性會自動由前處理器啟動。被實體包裹的網格佔越大比例的模擬,舉如模具充填等,將越能由此一運算法中獲得效率的提升。例如以下的高壓鋁模鑄實例,87%的網格被模具所包裹,仿真的速度比9.1.1版快了3.3倍。此例使用預設的SOR壓力求解法但未考慮熱傳導;然而即使當熱傳導被考慮進去,只要採用固定模具溫度的選項(IHTC=1),非結構性內存配置方法仍能節省大約15%的CPU運算時間。

GMRES壓力求解方法
無論對可壓縮或不可壓縮流體,特別是當使用了多重網格區塊時,新版本在GMRES壓力求解方法的效率與收斂性都做了很大的改善。因此我們建議此求解方法可以用在所有不同型態的問題上。在高壓模鑄充填的模擬中,使用GMRES壓力求解方法比預設的SOR方法快了將近40%,且當採用五個網格區塊時,每個時間步伐GMRES方法僅需2或3次迭代即可達到收斂,而SOR方法則需要大約50次迭代。

隱性對流相的求解
隱性對流相的求解方法是另一個可以增加仿真效率的算法。當隱性選項啟動時,與流體對流相關的穩定性法則可以不考慮,因此可以加大時間步伐同時得到較短的模擬所需時間。此方法僅適用於必須維持解出值的準確性與穩定性的案例中,而像自由液面的問題就永遠採用顯性解法。當高壓充填鑄模時,流動速度通常非常快,特別是在閘門處和溢流處,因此往往造成必須縮小時間步伐。這時便必須藉由隱性流動求解法來改善。例如應用

在上述的案例中時,可以增加60%的速度。插圖顯示了與上方圖一相同時間的流動型態。儘管採用了較大的時間步伐,用隱性解法求得的流動型態仍然與一般來說較準確的顯性解法十分相近。當在同一個仿真中同時運用非結構性內存配置、GMRES壓力解法和隱性流動相求解法,與前一個版本相比整體速度可以相差超過七倍。



微缩孔特性的模流分析,在FLOW3D软件里面,是9.x版本新增加的一个功能,这个功能对于压铸领域来说是没什么用处的,但对于铸造方面是非常重要的。
对于低压铸造与重力铸造等收缩系数较大的成型工艺,就需要分析凝固过程与微缩孔缺陷的分布问题。低压铸造与重力铸造的收缩系数是较大的,一般是2%左右的,所以需要通过凝固过程而考虑补缩问题,从而分析缩孔的问题。而因为铸造收缩系数大,单单分析凝固过程是不够的,还要进行微缩孔的分析,从而判定微缩孔与针孔等细小缺陷问题。
因此,对于低压铸造与重力铸造等铸造方面,需要温度场、凝固场与微缩孔缺陷场,而并不需要分析表面缺陷场。

对于压铸方面,因为压铸的收缩系数小,差不多为0.6%,所以压铸的组织性较为致密,从而不可能出现微缩孔、针孔的问题。一般通过分析表面缺陷就可以判定气孔或冷纹等缺陷问题就可以的。


压铸填充过程中,因各种原因而导致压铸填充后里面有空气的存在,而空气含量多少,我们并不是很清楚的,在有些产品上这个空气残留量是有要求的。

压铸填充的空气含量跟表面缺陷的分析是相似的,但空气含量的分析是一个具体的量化数据,表面缺陷的分析只是一个颜色对比的分析而实际不了数据量化的需求。表面缺陷的程度由氧化层产生比率所控制,所以无法具体的数据量化。


曲线图的使用是广泛的,曲线图能够直观地显示出变化的情况,有数据化的显示。在压铸与铸造的领域里,这些曲线图往往是需要的,能够更有利于工程师的分析问题。

FOW3D同样有曲线图的输出功能,能够显示各种类型的曲线图,一般所需要的就是压力与速度的变化情况。须使用先进的技术才能效益最大化。



在做模流分析的同时,结果并不是只单纯看看缺陷的问题,还可以通过模流分析来合理选择压室直径的大小和内浇口的截面积。

内浇口的截面积和压室的直径都是直接关系到产品的填充时间和模具的冲击问题。如果压铸速度过低,那么填充时间就太长且产品致密性不好。如果压铸速度过高,那么对模具的冲击严重且喷射分流严重,导致模具和产品的品质都不是很好,特别对

模具的寿命是直接影响的。

现在可以通过FLOW3D的模流分析来判断压室直径选择是否合理,分析内浇口截面积是否合理,分析内浇口填充速度的情况且与理论速度相对比。在结合这三方面进行综合的分析,从而选择一个合理的压室直径和内浇口的截面积大小,提高模具的寿命和产品的品质。

同样可以使用压室模拟,进行压铸速度的调整而优化一个较为合理的压铸速度的变化,从而减少卷气而提高产品的品质问题。



FLOW3D是一个通用的分析软件与它的软件原理等特点,FLOW3D的使用存在较多操作技术与参数调整的技巧过程,同时与其它的操作有些相关联。
FLOW3D的核心技术在于网格的划分技巧、物理模型的选择、输出数据的转换和控制参数的调整使用。应该根据不同的分析领域或分析需求而选择不同的物理模型或参数的设置,从而有效地节省计算时间。
网格划分是重要的,但网格划分的同时,有些参数是相关联的而不是简单的划分。在不同的网格单元比时而应该使用不同的参数,使软件在求解的时候能够接受更多的网格单元纵横比,避免计算中断或错误。
物理模型的选择可有效地缩短计算时间,可以根据相关的领域而选择不同的模型,输出数据的转换(这是一个新的核心技术)同样可以有效地提高计算速度。
控制参数的调整使用,根据不同的产品结构和流速特性等来调整参数,从而避免计算中断、计算错误和有效地控制计算求解时间。
在软件的分析同时,硬件也是一个很重要的问题,电脑要常清理或定期重装系统的,这样可以减少一些没用的文件,从而提高计算速度(会有一至两倍的速度差别)。所以并不是一个INP文件生成器就可以解决问题的。


FLOW 3D 參數設定

网格數 2
總网格 721,254
初始進料速度 3.5米/秒
材料 ADC12
料溫 630度

運算時間 5小時12分


请教下:速度高时会看到流体贴到一侧上(或下)(料厚的一侧)模壁上流动,到对面的模壁上又反回,好想和现实不一样,因料厚只有1.5左右.

高速壓射, 有三种填充理論, 這种現象我們称之: 噴沙堆積填充.

我做的模流分析, 和試模結果很接近. 我的做模具師付說的

用你这个配置,这个产品计算时间只需要五十分钟左右的,最多一个小时的,不需要五个小时多的。用PD925的CPU与两G的内存,计算时间为两个小时的。结果为缺陷场与温度场的流动!

在这里有一点问题不明白,个人认为这是不合理的.
看温度场的流动,最高温度是630度,而最小温度是624度,填充时间为0.05,填充时间这么久,温度差才五度,似乎这个热场是不导热不散热的,这个不合

逻辑吧!!!!!


請問, 你用過工作站嗎? 做壓鑄模擬不同 駕校學車, 拿一个臉盆可以當方向盘。


TEXT EDITOR的应用及学习和使用FLOW3D的几点建议
首先给大家几点建议:
1、熟悉帮助文件的结构,能够熟练应用帮助文件查找相关信息资料。这对模拟时遇到的困难非常有帮助,不能碰到一个问题就问别人,那样既省事又费事,省事是自己可以不用琢磨了,费事是费时,而且别人告诉你不如自己琢磨出来的让你印象深刻,自己弄出来的能使你领悟更多东西。
2、能够坚持看英文资料,FLOW3D毕竟是美国的软件,资料当然也以英文的居多,就个人而言,如果想更多的了解和掌握这个软件,英文资料是必不可少的,大家用这个软件这么长时间,在网上也游荡了这么多天,谁的水平多少大家都有数,谁都没有太多的资料可以提供。
3、对prepin文件要多研究,尤其应该在edit file状态下,因为好多东西是在interactive界面下不能设置的,如果不能悟透edit file文件中精髓,那样也就对很多模拟无从进行。

以上建议仅仅供参考,不对之处,望共同探讨!
下面我给出edit file文件中各语句的具体含义的一个例子,希望斑竹不要设置积分限制,借此希望给更多的初学者通过帮助,也能和更多的同行探讨,以后有机会多研究!
以后有机会我会给出模块semisolid casting中各语句的含义!


对于高压填充问题,凝固特性可以不考虑的,就算凝固特性增加上去,计算时间和填充视频结果是一样的!(凝固特性只是做凝固分析时是需要的


FLOW3D所提供的边界条件有九种类型,这九种边界条件(对称边界条件、围墙边界条件、连续边界条件、周期边界条件、压力边界条件、速度边界条件、覆盖边界条件、溢流边界条件及网格边界条件)可适用于压铸、铸造、重力浇注、水力及水滴的领域方面使用。
九个边界条件都在自己的特殊功能及使用范围,而压力边界条件与速度边界条件是比较关及重要的边界条件,这是成型条件的重要参数,至于使用速度边界条件还是压力边界条件,要根据所使用的领域而定,甚至有时需要结合初始模块的参数来设置使用,所以主要是对压力边界条件与速度边界条件使用而论的。

压力边界条件常用于低压铸造与重力浇注等低压方面,低压成型的工艺,使用速度来模拟计算,容易出错且精度有所失真,采用压力(需要使用多级压力来计算,符合工艺曲线图)来模拟计算,不会出错且符合工艺。重力浇注,可以采用压力,也可以采用初始条件设置高度等相关参数。

速度边界条件常用于高速高压成型工艺,有时

也用于旋转平移移动功能的参数设置。

压力与速度的边界条件是关键的参数,甚至关系到计算的结果,所以需要灵活地选择相应的参数选择。

采用覆盖边界条件(前提是网格单元大小没有修改而只是修改成型条件),可以大大缩短地缩短计算时间。


成君工作室FLOW3D培训资料
·FLOW-3D首创自由流体表面跟踪VOF完整算法,可准确计算动态自由液面的交界聚合与飞溅流动,尤其适合高速流动状态计算模拟
·采用FAVOR改良型有限差分模型,整个计算过程简单、稳定、准确
·非均匀化、多块分区网格划分,减少网格数目。网格与几何现状自动耦合,精确、稳定、快速。
·自动优化计算调节,自动控制满足精度及稳定性时间步长,自动设置松弛收敛水平
·多种实体输入方式,边界条件设定灵活,用户可自行定义适合自己的材料库
·提供紊流模型,模拟紊流状态下的充填过程,包括压力、温度、速度等动态分布
·独特的表面缺陷跟踪模型,准确模拟压铸过程氧化层缺陷的分布
·铸件凝固收缩模拟、卷气气泡预测
·压射室中合金流动模拟,充满度、多级速度、变速位置可按实际任意设定
·压铸时模具温度分布、热循环计算,冷却管道设置
·根据需要,可模拟型腔内背压、排气、触变粘度,以及热应力、表面张力、偏析等
·多种模拟结果,形象、直观的FLOW-VU三维显示,方便的动画制作
·精确的模拟结果,减少改模次数,提高一次试模合格率,节省了时间
·除压力铸造外,Flow-3D还可用于半固态、挤压、砂型、重力、低压、离心、消失模等铸造模拟


FLOW-3D是一套三維工程流體力學分析軟體,用於類比金屬液態流動及凝固過程。軟體使用 基本能量、動量不變定律,類比不同金屬材料如鋁、鎂、銅等金屬鑄造過程,包 括:壓鑄、低壓鑄造,重力、 傾斜重力鑄造,消失模鑄造,砂模鑄造,離心鑄造,半固 態鑄造, 砂蕊製造等……

FLOW-3D是國際知名流體力學大師 Dr. C.W. Hirt 畢生之作,從1985年正式推出後,無論是在 CFD(計算流體動力學)解題計算技巧、實務問題的模擬與計算結果的準確度上皆受到使用者的讚譽與嘉許。其特別的FAVOR技巧更是針對自由液面(Freesurface) 如常見的金屬壓鑄(Metal Casting)與土地水利學等複雜問題提供了更高精準度、更高效率的解答。

不僅如此,FLOW-3D 本身具有相當完整的理論基礎與數值結構,也能滿足個個不同領域中使用者需要,如微小到柯達公司最高階相片印表機的噴墨頭計算,大到NASN超音速飛機噴嘴與美國海軍艦載輸油系統的設計,近來更針對生技科學科技中的電泳進行新模

組的開發及驗證。

FLOW-3D 程式為因應不同使用者的特殊需求,也開放了副程式撰寫的功能,並配有FORTRAN的 CORE 可直接COMPILE,完成後即可直接加入程式中應用,使得軟體的靈活度更高、更加專業化。同時為了促進使用者間的交流,正版FLOW-3D 亦附有USER NUMBER,透過該編號使用者可進入技術網站中,參閱內部技術文件與前人之案例,並直接提出問題,將會有美國原廠FLOW SCIENCE工程師即刻為您從實務面或程式技術面上答覆,當然也有可能會遇到Dr. C.W. Hirt 的喔!!另外每年十月份時原廠會召開國際大型的 FLOW-3D USER's Conference更是不容錯過的盛事,在議程中將會見到 FLOW-3DR於不同的研究上傑出的表現與新興應用的討論。

镁合金具有高比强度、低比重、高传热性、无电磁性,同时具有高振动减衰性及优良的电
磁波干扰(EMI)防护等特性已广泛的被应用于通信、电子及信息等各类产品。其中笔记型
电脑的主要结构(chassis)已有许多也是以镁合金为主要的材料。用于笔记型电脑主结构
的镁合金属于薄壁大平面的设计在制造上面临许多困难,工业上目前常使用来生产镁合金
薄壁件的方法则是压铸法(Die Casting)和半融溶射出成形居多。
为了解决镁合金在压铸技术方面所面临的困难,提升压铸件的良率,本研究以模流分析软
体FLOW-3D为分析工具,以镁合金薄壁铸件为研究对象,探讨镁合金AZ91D在不同压铸条件
下,金属熔液流动模式及凝固的现象,并结合多浇口式扇形浇口浇流道系统模拟分析,预
测并解决压铸件在充填过程中可能发生的缺陷。以找出最佳化的压铸条件参数的组合。
最佳化的压铸条件为case 16(100Mpa、110m/s、630℃、240℃),因其充填完毕时固相率
及温度差皆较低使得在凝固过程中,模穴内金属熔液的凝固速率可以十分的接近,避免冷
却速率不同与温差过大所造成的热变形及缩孔。而通过充填过程顺序的比较与压力分布、
温度分布的模拟结果来判断,扇形长度对宽度比值为1面积缩减率为30﹪时,可得较佳的压
铸成品。


Flow3d--对不同方案模拟的结果进行比较 *英文不难理解*

compare results from different simulations

One of the goals of simulation is to compare results obtained when particular parameters are changed. An easy way to compare results of different simulations is to use the plot overlay option available in the FLOW-PLOT and PLTFSI display utilities. Users running on UNIX and LINUX platforms will have to use PLTFSI.

In either case the first step is to open a flsgrf results file from Results, Custom. It is fairly straightforward to compare time history plots, 1D and 2D spatial plots from the same results file, since t

hey can be directly overlaid. To overlay the two plots using PLTFSI, enter D n+m where n and m represent the plot numbers. In FLOW-PLOT you must change the option in the Control Panel from “single” to “overlay,” then click on the plots to be overlaid.

Comparing plots from two or more different flsgrf files requires an extra step. Let’s say you’d like to compare the temperature history at a particular point in the domain. The simplest method is to first open an flsgrf file containing one set of results to be compared. In FLOWPLOT, choose Files, Create, then open another flsgrf results file containing the other set of data using option 8 in PLTFSI or the Files, Open(Add) option in the Control Panel of FLOW-PLOT. This creates a combined plot file from which you can select members to be overlaid.

An alternative that is sometimes useful is to save the plots to be compared from one flsgrf results file to a temporary file. Then open the second results file and add to it the temporary file. This creates a smaller file to deal with. Of course, you could then select the plots to be compared in the combined file and save them to another temporary file. Continuing in this way it is possible to build up a file containing selected results from many separate flsgrf files.

A useful, but often overlooked feature in PLTFSI is the ability to specify the colors of individual plot lines. For example, you could set the line color for plot number 2 to red and plot number 3 to violet. To set plot attributes, enter option 10 (select plotting options), and then option 7 (select plot line attributes).<--mstheme-->

FLOW3D边界条件之Continuative

Use of the Continuative Mesh Boundary Condition

When there is a need to have fluid flow out one or more of the boundaries of a computational domain, the question arises: what is the right boundary condition? Several mesh boundary conditions can serve as outflow boundaries in FLOW-3D, including specified pressure, continuative and outflow.

The simplest and most commonly used outflow condition is the continuative boundary. A continuative boundary condition consists of zero normal derivatives at the boundary for all flow quantities. The zero-derivative condition is intended to represent a smooth continuation of the flow through the boundary. Therefore, using the continuative boundary condition is most suitable when the flow upstream from the boundary exhibits little variation in space (at least in the direction normal to the boundary) and time. This condition usually requires the continuative boundaries to be placed far downstream from any disturbances in the flow like constrictions or submerged bodies.

It must be stressed that the continuative boundary condition has little physical basis. Rather, it is a mathematical statement that may or may not provide the desired flow behavior. In particular, if flow is observed to enter the computational region across such a bound

ary, then the computations may be wrong because nothing has been specified about flow conditions existing outside the boundary. The entering flow is forced to do so from the condition of rest. This practice helps to reduce inflow and often results in a reasonable approximation of a smooth outflow condition.

Among other things, the zero-derivative condition at continuative boundaries implies that there is no acceleration or deceleration of the flow as it crosses the boundary. Therefore, the continuative boundary condition is not consistent with a significant non-zero force component normal to the boundary (for example, gravity).

The only input variable that can be defined at a continuative mesh boundary is fluid height, which can be used in free-surface type flows. However, its effect on the flow is quite limited since the flow near the boundary is not computed from the conservation equations, but rather set from the zero-derivative condition.

In short, a continuative boundary employs a very simple algorithm, but the results must be viewed with a good degree of suspicion. As a general rule, a more physically meaningful boundary condition, such as a specified pressure condition, should be used at outflow boundaries whenever possible.


FLOW3D压铸模流分析与田口品质工程系统结合研究

(推荐田口方法与软件)

中文摘要

壓鑄產品經常容易發生充填不足、熱裂、表面流紋與變形等缺陷,這些缺陷和射出壓力、射出速度、射出溫度與模具溫度等製程條件有密切關係。製品之開發試作,一般係利用試誤法來求得較適當的製程條件之組合,但是,試誤過程既費時又無法保證穫得最佳的製程條件。近幾年,田口實驗設計法成了改善品質的有利工具,本研究結合 Flow-3D 模流分析軟體與田口實驗設計法規劃實驗分析條件,進行模流分析,應用直交表和信號雜訊比來求出最佳的製程條件。模流分析之條件組合是以 L9 直交表進行規劃設計,選擇射出壓力、射出速度、射出溫度、模具溫度控制因子,每一因子皆選擇三個實驗水準,品質目標設定為在模穴內必須具有最少固溶率、最小壓力差與最小溫度差。

由變異數分析求得最佳製程條件組合為射出壓力 、射出速度 、射出溫度 、模具溫度 ,再經由 Flow-3D 模擬結果,三目標值均有明顯改進,可有效改善壓鑄件缺陷,提昇產品的穩健性。

Die casting products very often show non-filling, hot cracking, apparent flow mark and deformation etc. These defects are closely related with process conditions of filling time, fusion temperature, cooling temperature of die and maintaining pressure etc. Generally, in the development of die casting products, trial and error method was used to find the suitable combination of process conditions. It is time consuming and not necessarily assure the bes

t results. Recently TAGUCHI experiment design methods are adopted for improving product quality. In this study, we combine TAGUCHI experiment design method with Flow-3D flow analysis package for simulation . L9 orthogonal table was used, and filling time, fusion temperature, cooling temperature of die, maintaining pressure, viscosity was chose as control parameters. Three levels of each parameter were selected for the experiment. Minimum solid fraction and most homogeneous temperature and pressure distribution in the die cavity, were set as the best casting conditions.

From variance analysis, we found out the combination of optimum process condition are, fusion pressure, fusion speed, fusion temperature, cooling temperature of die . An independent analytical process parameters combination was selected based on the result found for die-casting simulation, and the result shows the improvement of the product.


明年初即將發行之 V9.1 版新功能
1 、新的 VOF 功能:針對現有的 sharp interface tracking 功能提出更好的計算,此方法稱Split Lagrangian method 。
2 、強化 GMO 功能:加入 熱傳導效應 與 可移動的物體質量( Moving Mass source )物體性質。
3 、 Two-fluid interface slip :應用於兩種流體密度相差很大的時候(例如 10:1 ), 此新增功能增加混雜流體與空氣的兩相流之計算穩定性及精度。
4 、 Air entrainment Model( 空氣捲夾模型 ) :未來除了紊流也可應用於層流 (Laminar flow) , 並增加了 bulking model 。
5 、 The electric field model( 電場模型 ) :加了 the Leaky Dielectric model 能模擬帶電物質屬性的不同,造成流體與空氣或者是流體與固體之間的電荷分離現象。
6 、新版功能的穩性解計算速度與效率大幅提昇 3 倍,讓用戶可更快速取得分析結果。
FLOW-3D Version 9.1 to Support 64-bit Windows
In the first quarter of 2006, Flow Science will be releasing FLOW-3D Version 9.1 In addition to our continued support of 32-bit Windows (XP and 2000), Version 9.1 will support 64-bit Windows x86-64 and Windows for IA64.
With 64-bit support on Windows, users will be able to build large simulations exceeding the traditional limits of 32-bit memory. With 64-bit Windows, users' simulations will be limited only by the amount of installed memory on their computers. For example, with Windows 64-bit running on 4 GB of installed memory, a user could run a simulation with up to 10 million cells (depending on the number of physical models activated).
On Windows IA64, users will have natively compiled 64-bit GUI which will allow efficient building and post-processing of large simulations












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