procast2021学习笔记

1 Visual-Mesh

  • 首先通过File/Open和File/Append将CAD模型(IGS格式)加载进软件中。
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在软件左边有一个下图所示的树状管理视图:

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名称
CAD 收集模型的点(Points)、线(Curves)、面(Surfaces)的信息
Parts 一个文件一个Part,数量为导入文件数量
Collectors 收集器,用于收集保存网格处理过程中的一些信息
Elements 网格,收集二维和三维网格
Regions 模型的区域
Calculation Zone 针对于晶粒模块,求解区域的定义
Volumes 模型中封闭的空间
Enclosure 扣箱(炉体),用于计算辐射换热
Interfaces HTC 界面换热系数
Process Conditions 边界条件
Simulation Parameters 仿真模拟参数
  • 使用Repairimage-20221025161257088工具,检查模型是否完好。点击Check后,若在最下方的信息提示栏中显示No problems identified则模型没有问题,可进行下一步操作。

  • 使用Assemblyimage-20221025161654346工具装配,去除重复的面,避免之后画网格重复。点击Check通过蓝色线条显示出装配的面,确认无误后,点击Assembly All进行装配。如果有问题,可以通过Next,再点击旁边的Assembly进行分部分装配。

  • 绘制铸件。通过几何工具中的平面创建工具image-20221025162646478,选择通过Curves进行创建。

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    创建两个平面后,会自动创建一个Volume,也就是铸件。可以看到管理树中Volumes数量变为3。

    Volume重命名方法:在管理树视图中左键选中Volumes,右键选择Volume elementsize Manager,双击name即可重新命名,同时也能更改网格尺寸等参数。

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    在Volumes右键Compute Volumes重新计算体积,这里有两种计算方式:CAD(CAD模型)和FE(网格)。

  • 面网格划分。

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  • 面网格检查。使用Check Surface Mesh工具image-20221025170020666进行网格检查,点击Check。当控制台打印————–Surface mesh is OK————-信息时,表示网格合格。如果不合格,可以进行Auto Correct或者手动修改。

  • 体网格生成。点击image-20221025170313419工具即可自动生成体网格。

  • 网格导出。File/Export。

    可导出ProCAST面网格.sm文件和ProCAST体网格.mesh文件。如果要继续进行procast仿真前处理,可直接另存为.vdb文件。

熔模精铸

  • 模壳生成。

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Visual-Cast

  • 重力方向设置。visual-cast2021版本是当模型导入时自动会弹出重力方向设置窗口。如果没有,去点击Cast工具栏中的第一个图标设置即可。image-20221025191805175

  • 材料赋值。点击Cast工具栏中的第二个图标Volume Manager,此时,主要看Database能不能选择,且控制台有没有打印如下类似信息:

    SQLITE_CANTOPEN[14]: unable to open database file D:\OneDrive\文档\VE\17_\VisualCast\companydata.mtxdb,这里原因是检测如下位置

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    查看是否勾选了某个路径下不存在的数据库,图中USER数据库所指定的路径是错误的,故会报错,这里取消勾选,采用PUBLIC数据库。

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    要点如下:

    • Type中模型一般选择Mold,铸件选择Alloy
    • 材料模型选用树脂砂,铸件选择合金。
    • Fill表示初始状态,一般铸型是实体,为100%,铸件开始时是型腔,故为0%。
    • Initial Temp初始温度,按照实际赋值。
    • Stress Type应力类型,和应力计算有关。一般砂子选用线弹性模型,铸件选用弹塑性模型。
  • 换热系数设置。Cast工具栏第三图标(或者右键编辑管理树视图中的Interfaces HTC)。其中相同的部分,如die1和die2的类型选择EQUIV,其他选择COINC。注意需要将Name中铸件和铸型的先后顺序改为铸件_铸型

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    换热系数一列中,因为示例是砂子和金属,选择h=500(300~1000)。冷铁和铸件换热系数h=2000(1000~5000),高压铸造选择3000~3500。

  • 仿真运行条件设置。

    首先是边界换热Heat Exchange,右键选择新建,选择区域。

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    按照上图步骤,选中名称为EXT_*的区域(外表面),点击OK之后在点击Region旁边的绿色小箭头即可完成Entity的添加。Boundary Cond.根据示例情况选择空冷。

  • 浇铸条件。新建Inlet,选择浇铸金属面截面。因为在Region中无法直接找出,使用铅笔图标手动进行选择。

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    选择完成后点击Apply。

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    使用计算器,计算出BC并创建到边界条件一栏中。这里有个坑,因为user数据库会默认放到模型同目录下,路径包含中文可能会报错,导致创建的BC不能写入到用户数据库中,无法保存并应用。因此同样需要把该用户数据库文件路径改了才行。

  • 添加Displacement约束。如果需要应力计算,应当设置约束。

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    选择模型的两个侧面,BC选择PUBLIC数据库中的Displacement_Z0,表示Z轴方向约束。

  • 模拟参数设置。点击Cast工具栏第五个图标Simulation Parameters(或者在管理树中右键编辑)。首先选择预定义参数为重力充型。

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这部分参数的具体解释可以参见:【ProCAST】铸件定向凝固仿真流程学习总结

如果需要进行应力计算,需要添加Stress菜单,并将其激活。

  • 数据检查。点击Data Check,没有错误后即可进行下一步操作。

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  • 开始仿真模拟。点击Start Simulation选择求解器后进行计算。

    虽然procast软件保存路径能包含中文,但好像其他路径包含中文都会出错。。这里建议把工作路径也就是文件的路径改到不包含中文的路径下。

Visual-Viewer

在虚拟环境中将应用切换为viewer,即可对仿真结果进行后处理工作。

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总结

  • 路径问题

    建议所有路径中都不要包含中文,避免不必要的报错。

  • 应力计算Stress未实现

    按照B站教程,在模拟参数设置时,如果将应力计算激活,仿真过程总会报错中断。最后只能将其关掉,才算仿真成功。目前这个问题还未解决。

参考

https://www.bilibili.com/video/BV1Lf4y1m7tn