ProCAST学习操作教程

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1、1会计学ProCAST学习操作教程学习操作教程proCAST简介简介一一proCAST 安装及模拟流程安装及模拟流程二二meshCAST 使用使用三三preCAST 使用使用四四viewCAST 使用使用五五一、一、proCAST简介简介 proCAST是为评价和优化铸造产品和铸造工艺而开发是为评价和优化铸造产品和铸造工艺而开发的专业的专业CAE系统。系统。 在完成铸造工艺编制之前就能够对铸件在形成过程中的在完成铸造工艺编制之前就能够对铸件在形成过程中的流场、温度场和应力场等进行模拟仿真分析并预测铸件的质流场、温度场和应力场等进行模拟仿真分析并预测铸件的质量，优化铸造设备参数和工艺方案，达到缩

2、短生产周期降低量，优化铸造设备参数和工艺方案，达到缩短生产周期降低成产成本的目的。成产成本的目的。1、概述概述2、proCAST功能功能 proCAST采用有限元方法进行模拟计算，可采用有限元方法进行模拟计算，可以进行以进行传热传热计算、计算、充型流动充型流动过程计算、过程计算、热场耦热场耦合应力场合应力场计算、计算、微观组织微观组织模拟以及模拟以及缩孔缩松缩孔缩松预预测模拟。测模拟。ProCAST分析模块附加模块 ProCAST标准模块工具模块高级模块传热分析流动分析辐射分析晶粒结构应力分析微观组织网格生成反向求解进行传热计算进行传热计算 液体动的效应液体动的效应 计算热应力分布计算热应力分

3、布 精确处理单晶铸造、精确处理单晶铸造、熔模铸造过程热辐射的计算熔模铸造过程热辐射的计算 铸件中任何位置的热经历与晶体的形核和长大铸件中任何位置的热经历与晶体的形核和长大相联系，模拟出铸件各部位的显微组织。相联系，模拟出铸件各部位的显微组织。 3、proCAST适用范围适用范围(1)适用铸造方法适用铸造方法 proCAST适用于适用于砂型砂型铸造、铸造、消失模消失模铸造铸造; 高压高压、低压低压铸造铸造; 重力重力铸造、铸造、倾斜倾斜浇铸、浇铸、熔熔模模铸造、铸造、壳型壳型铸造、铸造、挤压挤压铸造铸造; 触变触变铸造、铸造、触变触变成型、成型、流变流变铸造。铸造。 重力重力铸造铸造消失消失模模

4、熔模熔模铸造铸造压铸压铸各类铸造低压低压铸造铸造离心离心铸造铸造连续连续铸造铸造触变触变铸造铸造(2)适用铸造材料适用铸造材料 proCAST可以用来模拟可以用来模拟任何合金任何合金，从钢、，从钢、铁到铝基、铜基、镁基、钴基、镍基、钛基和铁到铝基、铜基、镁基、钴基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。锌基合金，以及非传统合金和聚合体。 除了基本的材料数据库外，除了基本的材料数据库外，ProCAST还拥还拥有基本合金系统的热力学数据库。这个独特的有基本合金系统的热力学数据库。这个独特的数据库使得用户数据库使得用户可以直接输入化学成分，从而可以直接输入化学成分，从而自动产生诸如液相线温度

5、、固相线温度、潜热自动产生诸如液相线温度、固相线温度、潜热、比热和固相率的变化等热力学参数。、比热和固相率的变化等热力学参数。 4、proCAST模拟分析能力模拟分析能力 proCAST几乎可以模拟分析任何铸造生产几乎可以模拟分析任何铸造生产过程中可能出现的问题，为铸造工程师提供新过程中可能出现的问题，为铸造工程师提供新的途径来研究铸造过程，使他们有机会看到型的途径来研究铸造过程，使他们有机会看到型腔内所发生的一切，从而进行新的设计。腔内所发生的一切，从而进行新的设计。 可以分析可以分析缩孔缩松缩孔缩松、裂纹裂纹、裹气裹气、冲砂冲砂 、冷隔冷隔、浇不足浇不足 、应力应力、变形变形 、模具寿命模

6、具寿命 、工工艺开发及可重复性艺开发及可重复性 。裂纹裂纹裹气裹气浇不足浇不足冲砂冲砂变形变形 冷隔冷隔模具寿命模具寿命缩孔缩孔工艺开发工艺开发二、二、proCAST安装及模拟流程安装及模拟流程1、proCAST2009安装教程安装教程2、proCAST模拟基本流程模拟基本流程*.mesh*d.dat *p.dat*.unf求解求解结果可视化结果可视化结果分析结果分析几何模型几何模型划分网格划分网格meshcast选择材料选择材料界面传热条件界面传热条件边界条件边界条件precastprocastviewcastdatacastmeshCASTpreCASTdataCASTproCASTvie

7、wCAST几何模型生成表面网格表面网格实体网格生成实体网格单元质量检查优化存盘退出几何模型几何模型划分网格划分网格MeshCASTCAD输入流程三、三、meshCAST使用基本流程使用基本流程1、创建模型：可以分别用、创建模型：可以分别用 I-Deas、Pro/E、UG、Patran、Ansys 作为前处理软件创建模型，输出作为前处理软件创建模型，输出 ProCAST 可接受的模型或网格文可接受的模型或网格文件。件。 2、MeshCAST：对输入的模型或网格文件进行剖分，最终产生四：对输入的模型或网格文件进行剖分，最终产生四面体体网格，生成面体体网格，生成xx.mesh 文件，文件中包含节点数

8、量、单元数量文件，文件中包含节点数量、单元数量、材料数量等信息。、材料数量等信息。打开文件输入iges stlstepparasolidsideaspatran anspatranideas面网格修复生成面网格几何修复作必要的修复生成体网格体网格检查分析与优化观察分析GeometrySurface MeshSolid Mesh工作流程工作流程几几 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、几何模型输入、几何模型输入 网网 格格 模模 型型表面网格表面网格： Meshcast (*.sm)I-deas (*.unv)patran (*.out)Ansys(*.ans)实体网格实体网格： Meshcast (*.mesh)Procast (*d.dat)I-deas (*.ideas)Patran (*.patran)输入精度输入精度模模 型型 修修 改改蓝边表示自由边或只蓝边表示自由边或只被一个面所有被一

10、个面所有黄边表示被黄边表示被3个以上个以上的面共有的面共有几何模型质量检查几何模型质量检查 显示指定面Undo（只能一次）几何存盘(*.gmrst)identify属性显示选取 /不选取左键单选右键框选选取键选中所有未分配单元边长的边选取全部清除全部显示指定面追加指定面显示选中的及其相邻的只显示选中的去掉指定面划网格进入体网格划分界面Select/Deselect All显示网格检查网格网格信息未划网格的面网格质量差的面自动网格处理指定炉体表面显示炉体表面面 操 作面的定义面的定义面的编号面的编号封闭的一组边封闭的一组边面描述面描述Add EdgesRemove EdgesSurface De

11、scriptionConstructors细密稀疏面 操 作选取边，建立平面有时表面网格质量差，但体网格不一定差，所以表面网格画好后可以先画一下体网格。1. 发现问题网格部位2. 确认单元号或节点号3. 修改方法一4. 修改方法二1234体 网 格流体流动时的截面速度场No LayerPartial LayerFull Layer生成体网格后自动进入生成体网格后自动进入这个界面，关闭窗口，这个界面，关闭窗口，会提示是否退出，单击会提示是否退出，单击是，退出。是，退出。体 网 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 面与面之间有重叠u 网格之间有干涉(一个网格进入另一个）(meshing progress 50%)u 表面网格太扭曲u(错误提示: Please change aspect ratio)模型被分成几块模型被分成几块:模型被分成几块模型被分成几块:1.对每块分别修改和划网格。2.公共面的单元尺寸要一致3.对各个块分别进行合并proE画网格前处理过程四、四、preCAST使用使用找到模型找到模型工作目录工作目录单击PreCASTPreCAST：分配材料、

13、设定界面条件、边界条件、初：分配材料、设定界面条件、边界条件、初始条件、模拟参数，生成始条件、模拟参数，生成 xxd.out和和 xxp.out 文件，文件，1.读入.mesh文件2.自动弹出模型的相关信息窗口1.单击Materials/Assign，弹出材料定义窗口3.右键单击，在弹出窗口中选择该材料所属类型4.左键单击选择是否为空腔2.用左键选择上面红色体的材料，并单击Assign4.单击Read，可查看该材料的热物理性质（如左图）1.单击Interface，弹出接触条件定义窗口2.右键改变材料主次，前面为主（红），后面为次（绿）3.左键改变材料的接触关系4.选择材料间的热转换系数，并单击

14、Assign5.全部定义完后，单击Apply接触条件定义1.单击Boundary Conditions/Assign Surface，弹出边界条件定义窗口4.选择边界条件，并单击Assign3.利用选择工具选择边界条件的区域，并单击Store2.单击Add，在弹出窗口中选择要定义的边界条件边界条件定义3.单击Apply2.用左键单击X、Y、Z来选择重力大小和方向1. 单击Process/Gravity,弹出重力定义窗口重力定义2.左键选上材料的初始温度（红色），并在输入窗口输入其初是温度，Enter1.单击Initial Conditions,定义初始条件初始条件定义1.单击Run Param

15、eters,定义运行参数运行参数定义1.定义铸造定义铸造类型类型1.定义流定义流动参数动参数1.定义求解定义求解基本参数基本参数1.定义热力定义热力参数参数运行参数定义五、五、viewCAST使用使用1、dataCAST使用 检查模型及 PreCAST 中对模型的定义是否有错误，如有错误，输出错误信息，如无错误，将所有的模型信息转换为二进制，生成 xx.unf 文件。 3.单击单击ConceptAdd Your TextTextTextTextTextTextText界面介绍界面介绍色标控制色标控制快速切面快速切面温度场显示温度场显示温度场动画温度场动画其他的输出参数其他的输出参数应力结果输出

16、应力结果输出Cut off 应用应用缩孔缩松的观察缩孔缩松的观察充型研究充型研究凝固分析凝固分析输出曲线输出曲线谢谢大家！(2)适用铸造材料适用铸造材料 proCAST可以用来模拟可以用来模拟任何合金任何合金，从钢、，从钢、铁到铝基、铜基、镁基、钴基、镍基、钛基和铁到铝基、铜基、镁基、钴基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。锌基合金，以及非传统合金和聚合体。 除了基本的材料数据库外，除了基本的材料数据库外，ProCAST还拥还拥有基本合金系统的热力学数据库。这个独特的有基本合金系统的热力学数据库。这个独特的数据库使得用户数据库使得用户可以直接输入化学成分，从而可以直接输入化学成分，从而自动产生诸如液相线温度、固相线温度、潜热自动产生诸如液相线温度、固相线温度、潜热、比热和固相率的变化等热力学参数。、比热和固相率的变化等热力学参数。 1.单击Materials/Assign，弹出材料定义窗口3.右键单击，在弹出窗口中选择该材料所属类型4.左键单击选择是否为空腔2.用左键选择上面红色体的材料，并单击Assign4.单击Read，可查看该材料的热物理性质（如左图）3.单击Apply2.用左键单击X、Y、Z来选择重力大小和方向1. 单击Process/Gravity,弹出重力定义窗口重力定义1.单击Run Parameters,定义运行参数运行参数定义