Procast 高级操作--界面换热系数校核
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附注:红色字体为热应力耦合模拟必须输入的参数,蓝色字体为一般模拟需要的相应参数一、材料参数(Material Database )(一)成分(position 重量百分含量%)通过输入合金成分,软件可以自动计算(采用Scheil 或Lever 模型)Al 系,Fe 系,Ni 系,Ni16,Ti 系,Mg 系的热函曲线,固相分数和液固相温度。
(二)传热属性(thermal)1. 热导率(Conductivity 常数或温度的函数,单位:W/m/K )2. 密度(Density 常数或温度的函数,单位:kg/m**3)3. 比热容(Specific Heat 常数或温度的函数,单位:kJ/kg/K)4. 热函(Enthalpy 常数或温度的函数,单位:kJ/kg)(等同于比热容和潜热)5. 固相分数(Fraction Solid 常数或温度的函数)6. 潜热(Latent Heat 常数,单位:kJ/kg)7. 液固相线温度(Liquid-Solidus 常数,单位:℃)8. 发热属性(Exothermic 轴套材料达到燃烧温度后放出的热量,燃烧分数为温度的函数)(三) 流体属性(Fluid)1.粘度(Viscosity)a.Newtonian 流体粘度(常数或温度的函数,单位:Pa.s)b.Carreau-Yasuda 流体(非牛顿流体模型,其粘度为切变速率的函数平衡方程:()()[]ααγληηηη11-∞︒∞⋅+++=n )涉及到的参数有ηo ,η∞,λ,αc. Power-Cutoff 流体(用于触变铸造)2. 表面X 力(Surface Tension 常数或温度的函数,单位:N/m)3. 渗透率(Permeability 高渗透率意味着自由流动,反之则意味着不流动.铸件材料仅适用于液固相线之间.常数或固相分数的函数,单位m**2)4. 过滤网材料属性(Filter)a . 孔隙率(V oid fraction 常数)b. 表面积Surface area(常数,单位:1/m)二、界面传热参数(Interface Database )(一)标准界面传热系数(interface )(H.T.Coeff 常数或时间、温度的函数,单位:W/m**2/K.界面之间网格需要一致)(二)压铸复合传热系数(Die bo)自动根据压模开合顺序改变传热系数 当压模闭合时界面传热系数为常数或温度的函数;当模型打开时定义大气与压型间界面换热系数Air Coeff 和环境温度Air Temp ; 喷水冷却阶段定义喷水冷却界面换热系数Spray Coeff 和喷射冷却温度Spray Temp 。
1. 项目管理:启动ProCAST,即会弹出项目管理器界面。
在这里,可以浏览所期望的工作路径,也可以创建新的模拟项目的路径,还可以把一个路径下的模拟项目复制到另一个路径下,并且能同时启动软件的不同模块。
默认的开始路径可以在“安装环境”中设置。
首先设定工作路径(用浏览图标和创建路径图标—Drive的右边),然后设定模拟项目的名称(前缀名即可)。
文件管理器允许对文件进行若干操作,如Copy Files From上方的刷新、创建新的文本文件、重新命名、复制文件和删除文件。
应用Copy Files From按钮会打开两个窗口,可以把一个路径下的文件复制到另一个路径下,可以从左边窗口选择文件复制到右边窗口中。
如果激活“保存前缀”复选框(Keep Prefix),前缀名就不会改变;否则,前缀名会改变为在下方Case中定义的名字。
如果是复制类似d.dat、p.pat、d.out、p.out的文件,Copy功能可以对其自动处理;但如果要复制*.unf文件,则会弹出旧的文件名和新的文件名窗口,用户需要给出新的模拟工程文件名称。
2. 模块调用:首先用MeshCAST生成有限元网格,然后在前处理(PreCAST)中设置好计算参数。
当全部运行参数和运行条件都设定完毕后,运行DataCAST编译形成计算文件,接着调用ProCAST求解器进行运算,最后在后处理ViewCAST中观察模拟结果。
在模拟计算的全过程中,可以用Status监控模拟计算的实时状态。
单击MeshCAST按钮启动模块MeshCAST,然后在MeshCAST中打开要模拟的项目名,注意MeshCAST不会自动打开工程,,因为它不知道是打开*.gmrst 文件、*.sm文件还是*.mesh文件,因为这几类文件均可在MeshCAST中进行处理。
如果想查看错误信息,则打开背景下的命令窗口,然后用Return键关闭命令窗口。
工程管理器允许启动二维网格剖分器。
在MeshCAST按钮上右击,弹出一个右键快捷菜单,即可从中选择二维剖分或者是三维剖分。
PROCAST使⽤⽅法PROCAST使⽤⽅法ProCAST铸造模拟的基本流程为:Meshcast划分⽹格并检查——PreCAST设置边界条件和运⾏参数——DataCAST,ProCAST解算——ViewCAST处理、分析计算结果。
1 造型:造出零件和浇注系统,不⽤造出模壳。
UG型存成:*.xmt_txt ⽂件。
2 划分⽹格:打开Meshcast,新建时引⼊造型⽂件。
修改properties 中的单位,Advanced中的Tolernace value为0.01。
表⾯⽹格:Meshcast (*.sm)I-deas (*.unv)patran (*.out)实体⽹格:Meshcast (*.mesh)Procast (*d.dat)I-deas (*.ideas.mesh)Patran (*.patran.mesh)2.1 检查⼏何模型。
蓝边表⽰⾃由边或只被⼀个⾯所有;黄边表⽰被3个以上的⾯共有。
正确模型是:任何边都⾄少被两个⾯共有;任何⾯都必须由封闭的⼀组边围成;⼏何⾯必须封闭以形成⼏何体。
调⼊模型后先检查⼏何模型。
不合格的⼏何模型⽤修改⼯具更改。
⼏何模型合格后设置⽹格尺⼨。
再⽣成⽹格,显⽰⽹格,修改⽹格。
2.2 ⽹格尺⼨设置选择要设置的边。
红⾊为选中。
可以对零件⽹格设⼩,浇注系统⽹格设⼤。
2.3⽣成⽹格显⽰⽹格检查⽹格⽹格信息进⼊体⽹格2.4当检查⼏何模型、、通过后可以进⽽体⽹格。
未⽣成的⾯、质量差的⽹格需修改。
2.5 edit Mesh页中check mesh和check intersections需检查合格,否则修改⽹格。
在shell页中选取不作型壳的表⾯,输⼊型壳厚度,⽣成型壳,再检查check mesh 和check intersections两项。
然后tel mesh页中点gengerate tel mesh⽣产体⽹格。
检查体⽹格质量Bad Elements、Neg Jac(可以有⼏个Bad Elements)。
1、目前最成熟的的确就是温度场及缩孔缺陷预测,流场一般。
) H( ]8 O! \2 B3 b2、不要神化软件。
软件不是万能的,如果一个软件准确度达到80%就可以了,毕竟是辅助。
3、不要完全否定铸造模拟软件,特别是在缩孔缩松预测方面,我觉得正如上文所说,的确精度还可以,当然是限制在钢铁方面。
FLOW3D,PROCAST中的压力设置:做低压铸造模拟分析的时候,设置压力边界条件,在flow3d和procast软件中设置的压力和实际铸造时的工作加压压力好像关联程度不强,或者我不会设置(我都是看说明书设的),请各位弟兄指教.实际铸造时,计算充型压力所采用高度为充型结束后到坩埚液面到铸件型腔顶部的距离。
因为随着充型的进行,型腔上部空气阻力会越来越大,因此计算结果会越来越大,因此计算结果应乘以一个大于1的系数。
最后由于型腔上部与外部空气相通,因此在考虑参考压力(1 at)的情况下,计算压力应加在参考压力值。
多谢wbscu的回复解答,正如你所说,实际铸造的压力计算确实是这样。
但是我的问题是在软件里要模拟实际的铸造工作压力的影响时,加在软件压力边界条件上的值和实际工作压力的对应程度如何不是很了解,在procast,flow3d里是输入0——密度*g*铸件高度的压力值,这和实际工作压力没有关联的,只不过是在软件里充满而已。
怎么用软件模拟实际才是CAE的兴趣所在,而不是看看充满结束就算了。
Procast流动卷气模拟-请教小弟刚接触procast,想做一个高压流动卷气模拟。
发现一些问题在此请教大家。
1)派气设置,实际模型是排气槽,软件中用排气孔代替。
我是选择排气槽所在面上所有的节点,然后设置排气孔(如下图示),这样是否可行?(问题:是选择单个节点,还是选择整个面的节点)2)结果查看:是看充型过程还是最后充型结束时刻的voids结果,为什么我的最后时间步颜色全部一样,看不出有卷起。
(如GIF图示——大家注意最后的时间步,突然跳至3s.开始还是5e-3s)。
基于Isight反求界面传热系数的研究
王水平;周阳;张立强;朱必武;卜晓兵;李落星
【期刊名称】《特种铸造及有色合金》
【年(卷),期】2010()12
【摘要】以试验测得的温度为基础,基于Isight平台,结合数值模拟方法和模拟退火算法的优化方法,计算求解了A356铝合金铸件冷却凝固过程中铸件与金属铸型间的界面传热系数。
采用优化软件Isight集成铸造仿真软件ProCAST,成功解决了这两个软件的接口问题,而且在后处理数据的提取方面,采用均匀步长的计算,与整理后均匀时间步长的试验数据能更好的匹配,从而方便计算优化目标。
另外,它不仅可以准确计算出随温度或时间变化的传热系数,而且还可以应用该方法优化铸造工艺和模具。
【总页数】4页(P1101-1104)
【关键词】ProCAST仿真;Isight优化;界面传热系数;模拟退火算法;反求
【作者】王水平;周阳;张立强;朱必武;卜晓兵;李落星
【作者单位】湖南大学汽车车身先进设计与制造国家重点实验室;湖南大学材料科学与工程学院;湖南汨罗市第一中学
【正文语种】中文
【中图分类】O242
【相关文献】
1.铸件与铸型间界面传热系数的一种简化反求法 [J], 许征兵;曾建民
2.基于Pro/E二次开发的快速反求设计系统的界面设计和菜单开发技术研究 [J], 陈炽坤;王枫红
3.一种反求杂质浓度的数值方法——基于CV数据的逐点反求多次循环法 [J], 傅兴华;陈军宁
4.一种铸件/铸型界面传热系数的反求法 [J], 许征兵;曾建民
5.一种铝合金水冷界面换热系数反求方法的研究 [J], 侯忠霖;姚山;王廷利;张兴国;金俊泽
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Procast培训简要教程Procast基本操作指南Procast铸造模拟的基本流程为:造型——划分表面网格——MeshCAST划分体网格——PreCAST设置边界条件和运行参数——DataCAST——ProCAST解算——PostCAST,ViewCAST处理、分析模拟结果。
下面进行较为详细的说明。
一. Ideas造型与划分表面网格1.造型(simulation + master modeler): 建模顺序为铸件,浇注系统,砂箱。
*注意直浇口面,明冒口面,和砂箱上表面必须在一个平面上。
对于一般的砂芯,可看作砂箱的一部分。
2.Partition(先选铸件,再选砂箱。
)3.划分模型的表面网格(simulation+ meshing)4.输出面网格模型: file, export, ideas simulation universal file, 键入文件名(文件为 *.unv),OK。
二. Meshcast(划分体网格)1.在Dos窗口键入meshcast2.File/open,文件类型选I-deas surface mesh(*.unv)3.Check mesh, Check intersection,检查表面网格质量,提示信息显示在左下角的Message Window中,如表面网格通过,则进入下一步,否则修改4.Tet mesher, full layer(对砂型采用no layer), gen tet mesh5.Display Ops下(点击bad element, Negative Jac)检查是否有坏单元和负雅各比单元。
如果有坏单元,则Smoothing优化单元(smooth优化建议不要超过两次),save。
有些坏单元无法消除,需对表面网格进行修改。
6.Exit(生成 *.mesh文件)三. Precast (设定材料的热物性参数,边界条件,运行参数等) 1.在文件所在的目录下键入precast *(*为文件名前缀)2.Geometry, units(mm), meshcast *.mesh,Apply。
procast模块介绍第一篇:procast模块介绍分析模块Procast共有8个模块,其中包括Meshcast。
用户可以比较灵活地选择这些模块。
对于普通用户,Procast应有基本模块,流动分析模块,应力分析模块和网格划分模块。
对于铸造模拟有更高要求的用户则需要有更多功能的其它模块。
标准模块:附加模块:* 基本模块(传热分析模块)* 应力分析模块 * 流体分析模块 * 辐射分析模块高级模块:工具模块:* 晶粒结构分析模块 * 网格生成模块 Meshcast * 微观组织分析模块 * 反向求解模块基本模块(传热分析模块)本模块进行传热计算并包括Procast的所有前后处理功能。
传热包括传导、对流和辐射。
使用热焓方程计算液固相变过程中的潜热。
Procast的前处理用于设定各种初始和边界条件,可以准确设定所有已知的铸造工艺的边界和初始条件。
铸造的物理过程就是通过这些初始条件和边界条件为计算机系统所认知的。
边界条件可以是常数,或者是时间或温度的函数。
Procast配备了功能强大而灵活的后处理,与其它模拟软件一样,它可以显示温度、压力和速度场,这些信息与应力和变形同时显示。
不仅如此,Procast还可以使用X射线的方式确定缩孔的存在和位置,采用缩孔判据或Niyama判据也可以进行缩孔和缩松的评估。
除了可以读入从Meshcast产生的网格外,Procast也可以直接使用其它商业软件如I-DEAS、Patran或ANSY S产生的网格。
用同样的文件格式,Procast的结果也可以输出到其它CAE软件包中去。
简单的热力分析计算可以说明一些基本的特性流体分析模块流体分析模块可以模拟所有包括充型在内的液体和固体流动的效应。
Procast通过完全的Navier-Stocks流动方程对流体流动和传热进行耦合计算。
本模块中还包括非牛顿流体的分析计算。
此外,流动分析可以模拟紊流、触变行为及多孔介质流动(如过滤网),也可以模拟注塑过程。