鑄造工藝仿真 ProCAST 從入門到精通

前言

ProCAST是法國ESI公司熱物理綜合解決方案的旗艦產(chǎn)品，是為評價和優(yōu)化鑄造產(chǎn)品與鑄造工藝而開發(fā)的專業(yè)CAE系統(tǒng)。借助于ProCAST系統(tǒng)，鑄造工程師在完成鑄造工藝編制之前，就能夠對鑄件在形成過程中的流場、溫度場和應力場進行仿真分析并預測鑄件的質量、優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)和工藝方案。ProCAST可以模擬金屬鑄造過程中的流動過程，精確顯示充填不足、冷隔、裹氣和熱節(jié)的位置以及殘余應力與變形，準確地預測縮孔、縮松和鑄造過程中微觀組織的變化。由于采用了標準化的、通用的用戶界面，任何一種鑄造過程都可以用同一軟件包：ProCAST進行分析和優(yōu)化。它可以用來研究設計結果，例如澆注系統(tǒng)、通氣孔和溢流孔的位置，冒口的位置和大小等。實踐證明ProCAST可以準確地模擬型腔的澆注過程，精確地描述凝固過程，可以精確地計算冷卻或加熱通道的位置以及加熱冒口的使用。ProCAST可以直接讀取主流軟件數(shù)據(jù)，并具備強大的幾何修復功能，同時配備了功能強大的數(shù)據(jù)接口和三維網(wǎng)格自動剖分工具。ProCAST率先在商用化軟件中使用了先進的有限元技術，是目前唯一能對鑄造凝固過程進行熱－流動－應力完全耦合的鑄造模擬軟件，可以很好地模擬鑄件的充型、凝固和殘余應力，不需要與第三方軟件進行耦合計算，得到的結果精度高。ProCAST自推出以來，在世界各地受到了眾多用戶的青睞，在我國的主要用戶比較著名的有：中國第一汽車集團公司、上海汽車鑄造廠、航空部材料研究所、齊齊哈爾機車車輛廠、中科院沈陽金屬所、上海交通大學、西北工業(yè)大學、四川大學等單位。

內(nèi)容概要

本書全面系統(tǒng)地講述了基于有限元方法的鑄件成形過程數(shù)值模擬軟件procast的操作原理及使用方法。內(nèi)容包括：有限元網(wǎng)格剖分器meshcast、鑄件成形數(shù)值模擬參數(shù)設置procast、模擬結果處理及顯示viewcast等；用procast進行砂型重力鑄造過程模擬、精密鑄造鑄造過程模擬、壓鑄鑄造過程模擬、離心鑄造鑄造過程模擬、消失模鑄造鑄造過程模擬、低壓鑄造鑄造過程模擬、擠壓鑄造鑄造過程模擬等過程模擬。所能進行的模擬計算包括充型過程流場模擬及與溫度場耦合過程模擬、溫度場模擬及縮孔縮松缺陷預測模擬、應力場模擬、微觀組織模擬等。最后，本書給出了若干用procast軟件解決鑄造企業(yè)實際問題的經(jīng)典范例?！　”緯勺鳛殍T造工程技術人員學習procast軟件的教材，也可作為采用鑄件凝固數(shù)值模擬技術解決實際鑄件工藝設計及質量缺陷分析的參考書。

書籍目錄

前言 第1章 緒論 第2章 procast集成環(huán)境 第3章 meshcast網(wǎng)格生成 第4章 前處理 第5章 計算運行 第6章 結果顯示 第7章 結果分析 第8章 結果輸出 第9章 procast主模塊的操作步驟演示 第10章 網(wǎng)絡模型各種鑄造方法的procast模擬操作過程 第11章 運用procast進行鑄造工藝優(yōu)化的實例分析

章節(jié)摘錄

插圖：為了生產(chǎn)出合格的鑄件，就要對影響其形成的因素進行有效控制。鑄件的形成經(jīng)歷了充型和凝固兩個階段，宏觀上主要涉及到流動、冷卻和收縮3種物理現(xiàn)象。在充型過程中，流場、溫度場和濃度場同時變化；凝固時伴隨著溫度場變化的同時存在著枝晶間對流和收縮等現(xiàn)象；收縮則導致應力場的變化。與流動相關的主要鑄造缺陷有：澆不足、冷隔、氣孔、夾渣；充型中形成的溫度場分布直接關系到后續(xù)的凝固冷卻過程；充型中形成的濃度場分布與后續(xù)的冷卻凝固形成的偏析和組織不均勻有關。凝固過程的溫度場變化及收縮是導致縮孔縮松的主要原因，枝晶間對流和枝晶收縮是微觀縮松的直接原因。熱裂冷裂的形成歸因于應力場的變化?？梢?，客觀地反映不同階段的場的變化，并加以有效的控制，是獲得合格鑄件的充要條件。傳統(tǒng)的鑄件生產(chǎn)因其不同于冷加工的特殊性，只能對鑄件的形成過程進行粗糙的基于經(jīng)驗和一般理論基礎上的控制，形成的控制系統(tǒng)——鑄造工藝的局限性表現(xiàn)為：①只是定性分析；②要反復試制才能確定工藝。要精確地分析場的變化又非人力能為，所以要依靠計算機來進行數(shù)值模擬。數(shù)值模擬的目的就是要對鑄件形成過程各個階段的場的變化進行準確的計算以獲得合理的鑄件形成的控制參數(shù)，其內(nèi)容包括溫度場、流場、濃度場、應力場的計算。當然，鑄件形成時因高溫下的化學反應產(chǎn)生的影響也是很重要的。初期的數(shù)值模擬主要是為了消除鑄件缺陷，并未涉及組織控制，目前，研究工作已深入到組織模擬，以達到控制性能的目的。

編輯推薦

《鑄造工藝仿真 ProCAST 從入門到精通》：ProCAST世界領先的鑄造模擬解決方案，·有限元核心：高精度應力計算、真正的多場耦合，·工業(yè)化應用：從工業(yè)中來到工廠中去?！V泛的應用領域：所有鑄造工藝、所有合金材料·廣泛的數(shù)據(jù)接口：常用CAD、CAE軟件接口·高級冶金學性能分析：鑄態(tài)組織、性能，晶體結構·廣泛的應用平臺：Windows、Linux、UNIX

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