procast菜单详解及使用大全

第一章ProCAST简介1.1序ProCAST软件是由美国USE公司开发的铸造过程的模拟软件，采用基于有限元（FEM）的数值计算和综合求解的方法，对铸件充型、凝固和冷却过程中的流场、温度场、应力场、电磁场进行模拟分析。1.2ProCAST适用范围ProCAST适用于砂型铸造、消失模铸造;高压、低压铸造;重力铸造、倾斜浇铸、熔模铸造、壳型铸造、挤压铸造;触变铸造、触变成型、流变铸造。由于采用了 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化的、通用的用户界面，任何一种铸造过程都可以用同一软件包ProCASTTM进行分析和优化。它可以用来研究设计结果，例如浇注系统、通气孔和溢流孔的位置，冒口的位置和大小等。实践 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 ProCASTTM可以准确地模拟型腔的浇注过程，精确地描述凝固过程。可以精确地计算冷却或加热通道的位置以及加热冒口的使用。1.3ProCAST材料数据库ProCASTTM可以用来模拟任何合金，从钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。ESI旗下的热物理仿真研究开发队伍汇集了全球顶尖的五十多位冶金、铸造、物理、数学、计算力学、流体力学和计算机等多学科的专家，专业从事ProCAST和相关热物理模拟产品的开发。得益于长期的联合研究和工业验证，使得通过工业验证的材料数据库不断地扩充和更新，同时，用户本身也可以自行更新和扩展材料数据。除了基本的材料数据库外，ProCAST还拥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、比热和固相率的变化等热力学参数。1.4ProCAST模拟分析能力可以分析缩孔、裂纹、裹气、冲砂、冷隔、浇不足、应力、变形、模具寿命、工艺开发及可重复性。ProCAST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,从而产生新的设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。其结果也可以在网络浏览器中显示,这样对比较复杂的铸造过程能够通过网际网络进行讨论和研究。1.4.1缩孔缩孔是由于凝固收缩过程中液体不能有效地从浇注系统和冒口得到补缩造成的。由于冒口补缩不足而导致了很大的内部收缩缺陷。ProCAST可以确认封闭液体的位置。使用特殊的判据，例如宏观缩孔或Niyama判据来确定缩孔缩松是否会在这些敏感区域内发生。同时ProCAST可以计算与缩孔缩松有关的补缩长度。在砂型铸造中，可以优化冒口的位置、大小和绝热保温套的使用。在压铸中，ProCAST可以详细准确计算模型中的热节、冷却加热通道的位置和大小，以及溢流口的位置。1.4.2裂纹铸造在凝固过程中容易产生热裂以至在随后的冷却过程中产生裂纹。利用热应力分析，ProCASTTM可以模拟凝固和随后冷却过程中产生的裂纹。在真正的生产之前，这些模拟结果可以用来确定和检验为防止缺陷产生而尝试进行的各种设计。1.4.3裹气由于液体充填受阻而产生的气泡和氧化夹杂物会影响铸件的机械性能。充型过程中的紊流可能导致氧化夹杂物的产生,ProCAST能够清楚地指示紊流的存在。这些缺陷的位置可以在计算机上显示和跟踪出来。由于能够直接监视裹气的运行轨迹，从而使设计浇注系统、合理安排气孔和溢流孔变得轻而易举。1.4.4冲砂在铸造中，有时冲砂是不可避免的。如果冲砂发生在铸造零件的关键部位，那将影响铸件的质量。ProCAST可以通过对速度场和压力场的分析确认冲砂的产生。通过虚拟的粒子跟踪则能很容易确认最终夹砂的区域。1.4.5冷隔及浇不足在浇注成型过程中，一些不当的工艺参数如型腔过冷、浇速过慢、金属液温度过低等都会导致一些缺陷的产生。通过传热和流动的耦合计算，设计者可以准确计算充型过程中的液体温度的变化。在充型过程中，凝固了的金属将会改变液体在充型中的流动形式。ProCAST可以预测这些铸造充型过程中发生的问题，并且可以随后快速地制定和验证相应的改进方案。1.4.6压铸模寿命热循环疲劳会降低压铸模的使用寿命。ProCAST能够预测压铸模中的应力周期和最大抗压应力，结合与之相应的温度场便可准确预测模具的关键部位进而优化设计以延长压铸模的使用寿命。1.4.7工艺开发和优化在新产品市场定位之后，就应开始进行生产线的开发和优化。ProCAST可以虚拟测试各种革新设计而取之最优，因此大大减少工艺开发时间，同时把成本降到最低。1.4.8可重复性即使一个工艺过程已经平稳运行几个月，意外情况也有可能发生。由于铸造工艺参数繁多而又相互影响，因而无法在实际操作中长时间连续监控所有的参数。然而任何看起来微不足道的某个参数的变化都有可能影响到整个系统，这使得实际车间的工作左右为难。ProCAST可以让铸造工程师快速定量地检查每个参数的影响，从而确定为了得到可重复的、连续平稳生产的参数范围。1.5ProCAST分析模块ProCAST是针对铸造过程进行流动-传热-应力耦合作出分析的系统。它主要由八个模块组成：有限元网格划分MeshCAST基本模块、传热分析及前后处理BaseLicense、流动分析Fluidflow、应力分析Stress、热辐射分析Rediation、显微组织分析Micromodel、电磁感应分析Electromagnetics、反向求解Inverse，这些模块既可以一起使用也可以根据用户需要有选择地使用。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1.5.1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，但又同时可以将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。ProCAST还能显示紊流、热辐射通量、固相分数、补缩长度、凝固速度、冷却速度，温度梯度等等。1.5.2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。流动分析模块包括以下求解模型：1.Navier-Stokes流动方程。2.自由表面的非稳态充型。3.气体模型：用以分析充型中的囊气、压铸和金属型主宰的排气塞、砂型透气性对充型过程的影响以及模拟低压铸造过程的充型。4.滤模型：分析过滤网的热物性和透过率对充型的影响，以及金属在过滤网中的压头损失和能量损失，粒子轨迹模型跟踪夹杂物的运动轨迹及最终位置。5.牛顿流体模型：以Carreau-Yasuda幂律模型来模拟塑料蜡料粉末等的充型过程。6.紊流模型：用以模拟高压压力铸造条件下的高速流动。7.消失模模型：分析泡沫材料的性质和燃烧时产生的气体、金属液前沿的热量损失、背压和铸型的透气性对消失模铸造充型过程的影响规律。8.倾斜浇注模型：用以模拟离心铸造和倾斜浇注时金属的充型过程。从以上列出的流动分析模型可知在模拟金属充型方面ProCAST提供了强大的功能。1.5.3应力分析模块：本模块可以进行完整的热、流场和应力的耦合计算。应力分析模块用以模拟计算领域中的热应力分布，包括铸件铸型型芯和冷铁等。采用应力分析模块可以分析出残余应力、塑性变形、热裂和铸件最终形状等。应力分析模块包括的求解模型有6种：线性应力；塑性、粘塑性模型；铸件、铸型界面的机械接触模型；铸件疲劳预测；残余应力分析；最终铸件形状预测。1.5.4辐射分析模块：本模块大大加强了基本模块中关于辐射计算的功能。专门用于精确处理单晶铸造、熔模铸造过程热辐射的计算。特别适用于高温合金例如铁基或镍基合金。此模块被广泛用于涡轮叶片的生产模拟。该模块采用最新的“灰体净辐射法”计算热辐射自动计算视角因子、考虑阴影效应等，并提供了能够考虑单晶铸造移动边界问题的功能。此模块还可以用来处理连续性铸造的热辐射，工件在热处理炉中的加热以及焊接等方面的问题。1.5.5显微组织分析模块：显微组织分析模块将铸件中任何位置的热经历与晶体的形核和长大相联系，从而模拟出铸件各部位的显微组织。ProCAST中所包括的显微组织模型有：通用型模型：包括等轴晶模型、包晶和共晶转变模型，将这几种模型相结合就可以处理任何合金系统的显微组织模拟问题。ProCAST使用最新的晶粒结构分析预测模型进行柱状晶和轴状晶的形核与成长模拟。一旦液体中的过冷度达到一定程度，随机模型就会确定新的晶粒的位置和晶粒的取向。该模块可以用来确定工艺参数对晶粒形貌和柱状晶到轴状晶的转变的影响。Fe-C合金专用模型：包括共晶/共析球墨铸铁、共晶/共析灰口/白口铸铁、Fe-C合金固态相变模型等。运用这些模型能够定性和定量地计算固相转变、各相如奥氏体、铁素体、渗炭体和珠光体的成分、多少以及相应的潜热释放。1.5.6电磁感应分析模块：电磁感应分析模块主要用来分析铸造过程中涉及的感应加热和电磁搅拌等问题。如半固态成形过程中的用电磁搅拌法制备半固态浆料，及半固态触变成形过程中用感应加热重熔半固态坯料。这些过程都可以用ProCAST对热流动电磁场进行综合计算和分析。1.5.7网格生成模块MeshCAST：MeshCAST自动产生有限元网格。这个模块与商业化CAD软件的连接是天衣无缝的。它可以读入标准的CAD文件 格式 pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载 如IGES、Step、STL或者Parsolids。同时还可以读诸如I-DEAS,Patran,Ansys,ARIES或ANVIL格式的表面或三维体网格,也可以直接和ESI的PAMSYSTEM和GEOMESH无缝连接。MeshcastTM同时拥有独一无二的其它性能，例如初级CAD工具、高级修复工具、不一致网格的生成和壳型网格的生成等。1.5.8反向求解模块：本模块适用于科研或高级模拟计算之用。通过反算求解可以确定边界条件和材料的热物理性能。虽然ProCAST提供了一系列可靠的边界条件和材料的热物理性能，但有时模拟计算对这些数据有更高的精度要求，这时反算求解可以利用实际的测试温度数据来确定边界条件和材料的热物理性能。利用实际的测温数据来确定数值模拟的边界条件和材料的热物理性能，以最大限度的提高模拟结果的可靠性。在实际应用技术中首先对铸件或铸型的一些关键部位进行测温，然后，将测温结果作为输入量通过ProCAST反向求解模块对材料的热物理性能和边界条件进行逐步迭代，使技术的温度/时间曲线和实测曲线吻合从而获得精确计算所需要的边界条件和材料热物理性能数据。1.6ProCAST特点1.ProCAST采用基于有限元法FEM的数值计算方法与有限差分FDM相比有限元法具有较大的灵活性，特别适用于模拟复杂铸件成型过程中的各种物理现象有限元的优点可以归结如下：1)好的几何描述能力FEM可以精确描述曲面，而FDM只能以阶梯形简化描述曲面。2)建模过程中如需局部网格细化有限元网格无需象有限差分法那样把细化影响到整修模型，这样使FEM的单元和节点数明显少于FDM。3)以弹性、弹塑性、弹粘塑性模型进行应力和热的耦合分析时，只能采用有限元法。有限差分法由于网格不能变形因而不能进行应力分析。4)在处理和充型方向相平行的曲面时，由于有限元法能够精确描述曲面边界，因而能准确模拟铸件充型的流场，而有限差分法在描述铸件曲面边界时，由于断面成锯齿状而造成较大的偏差。5)在精确处理辐射传热问题时，视角系数和阴影效果的计算，要求准确地描述外表面及相应方位。因此，FDM无法处理复杂的辐射问题。2.ProCAST作为针对铸造过程进行流动-传热-应力耦合求解的软件包，能够模拟铸造过程中绝大多数问题和许多物理现象。在铸造过程分析方面，ProCAST提供了能够考虑气体、过滤、高压、旋转等对铸件充型的影响；能够模拟出气化模铸造、低压铸造、压力铸造、离心铸造等几乎所有铸造工艺的充型过程并能对注塑、压制腊模、压制粉末等的充型过程进行模拟。在传热分析方面，ProCAST能够对热传导、对流和辐射等三种传热方式进行求解，尤其是引入最新"灰体净辐射法"模型，使ProCAST擅长于解决精铸及单晶铸造问题。在应力分析方面，通过采用弹塑性和粘塑性，及独有的处理铸件/铸型热和机械接触界面的方法，使其具有分析铸件应力、变形的能力。在电磁分析方面，ProCAST可以分析铸造过程所涉及的感应加热和电磁搅拌等。以上的分析可以获得铸造过程的各种现象铸造缺陷形成及分布铸件最终质量的模拟和预测。3.ProCAST以模拟铸造过程的基本功能划分模块，而不以铸造方法进行模块划分。各模块根据可靠数据不仅能模拟铸造过程还能够模拟出热处理和焊接等方面的问题。这极大地方便了用户使用户可以灵活地应用软件解决多种工艺问题。4.ProCAST的前后处理完全基于OSF/Motif的ProCAST的用户界面。通过提供交互菜单数据库和多种对话框完成用户信息的输入。ProCAST具有全面的在线帮助具有良好的用户界面。ProCAST通过提供和通用机械CAD系统的接口，直接获取铸件实体模型的IGES文件或通用CAE系统的有限元网格文件。ProCAST还可以将模拟结果直接输出到CAD系统接口，尤其可以通过I-DEAS直接读取ProCAST结果文件。这使得ProCAST极易与具有设计加工的CAD/CAM/CAE系统相集成，实现数共享大幅度提高铸造生产率。5.ProCAST可运行于WindowsNT,Windows2000,WindowsXP,Linux和UNIX平台，对硬件没有特殊要求。同时ProCAST也可运行于矢量计算机上和进行并行处理。ProCAST采用TK/TCL跨平台语言，所有平台的升级均同时进行，无须任何第三方软件支持。第二章ProCAST的Pro/E的接口2.1Pro/ENGINEER与ProCAST的接口方式的分析一般来讲三维设计软件与有限元分析软件的接口文件方式可分为两大类：一类是专用接口，是指分析软件专门针对某种造型软件数据格式制定如ProCAST针对UG的PARASOLIDS格式文件接口；另一类是通用接口，即通过标准格式文件进行数据交换如IGES、STEP、STL等。根据功能的不同又可以分为实体（包括线框与表面）格式和有限元（FEM）格式。Pro/ENGINEER与ProCAST之间没有专用接口，只有通用接口为遵从ProCAST的工作习惯，将有限元格式细分为表面网格（SurfaceMesh）方式和四面体网格(TetrahedralMesh)方式。2.1.1Pro/ENGINEER文件输出方式2.1.1.1实体格式Pro/ENGINEER输出默认的实体格式文件，对零件为.prt，对装配为.asm。这两种实体格式均不能被ProCAST接受，因而只能通过输出标准接口格式文件与ProCAST进行数据传递。生成标准实体格式文件的命令次序为：FileExportModel…选择文件格式输入文件名输出对话框OK对砂型铸造，由于至少包括砂型及铸件，必须使用装配方式，以下如无特殊说明，均指装配环境。2.1.1.2有限元格式文件Pro/ENGINEER产生体网格文件与表面网格文件过程大同小异；首先要在Foundation或Assembly环境下建模、定义材料特性、装配；然后进入FEM环境，经过定义模型、生成模型（体网格选取TetMesh，表面网格选取ShellMesh）、输出模型等过程产生有限元模型。2.1.2ProCAST文件读入与处理方式对于不同类型的输入文件，ProCAST处理并不一样。对实体类型文件及表面网格，先由网格剖分模块MeshCAST读入，剖分体网格，输出ProCAST格式文件（.mesh），再传给前处理模块PreCAST进行前处理。而体网格文件，可以由MeshCAST处理也可以被PreCAST接受直接做前处理。2.1.2.1MeshCAST的文件读入与处理方式ProCAST的网格剖分模块MeshCAST对文件的处理方式如下图所示：2.1.2.2PreCAST的文件读入方式一般来讲，PreCAST最佳的输入文件是由MeshCAST产生的.mesh格式文件，但一些著名的分析软件，如ANSYS、Patran、I-deas等生成的四面体网格文件，或其它软件生成的以上格式文件，也可以由PreCAST直接读入然后进行分析前处理。2.2Pro/ENGINEER与ProCAST的接口方式根据以上分析可以列出Pro/ENGINEER与ProCAST的接口方式如下：2.2.1Pro/ENGINEER与ProCAST的接口方式的比较分析为使分析简单明确，避免由于铸件复杂导致的无谓歧义，采用如图2所示简单铸件。2.2.1.1实体方式IGES格式由Pro/ENGINEER生成的IGES格式文件，可以由MeshCAST读入，并且可以进一步进行几何检查、几何修复、剖分表面网格、剖分体网格等操作，是一种可行的接口方式。该方式的优点在于可以充分利用MeshCAST的RepairTools和SurfaceMesh菜单提供的几何和表面网格修复功能，使生成的网格最大限度地符合下游解算需求。缺点是对复杂铸件修复工作量大而且几何不直观，需要与Pro/ENGINEER频繁地交互操作。2.2.1.2STL格式MeshCAST只接受ASCII形式的STL格式文件，不接受二进制的STL格式文件。但即使如图所示简单铸件读入后，仍存在较多的问题。剖分表面网格一直没有成功。2.2.1.3STEP格式MeshCAST读入Pro/ENGINEER输出的STEP格式文件时系统提示；Erroringet_next_step_parmatEntity#465…跳出，如此表明，Pro/ENGINEER与ProCAST之间采用STEP接口方式是不成功的。2.2.2体网格Pro/ENGINEER输出的有限元网格如图3所示，为图样清晰，图示不包括铸型。2.2.2.1Patran格式Pro/ENGINEER输出的Patran格式文件扩展名为.pat，如果由MeshCAST读入需要更名为.Patran，如果由PreCAST读入需要更名为.out，在输入文件名时如果连同扩展名一起输入可以不更名，该结论同样适用于以下需要更名的情况。Pro/ENGINEER输出的Patran格式文件，即可以由PreCAST读入，也可以由MeshCAST读入，之后写成ProCAST格式.mesh，是一种较好的接口方式。该方式的优点在于由Pro/ENGINEER一次生成体网格，减少两者之间数据传递。缺点在于Pro/ENGINEER采用全参数化建模，长处在于建模剖分网格功能并不强大，生成体网格比较困难，特别在装配环境下需要处理铸件----铸型交界面时生成体网格非常困难。此外，由PreCAST直接读入时，无法对单元进行检测。2.2.2.2ANSYS格式Pro/ENGINEER输出的ANSYS格式文件（.ans）只能由PreCAST读入，测试表明该种接口方式是可行的。与前者相比，由于不能由MeshCAST读入，无法进行单元检测。2.2.2.3Ideas格式Pro/ENGINEER输出的Ideas格式文件扩展名为.unv，如果由MeshCAST读入，需要更名为.Ideas，如果由PreCAST读入，则无需更名。Pro/ENGINEER输出的Ideas格式文件在由MeshCAST读入和PreCAST读入时，均在提示出错后系统跳出。其中在NT环境下系统提示为：Segmentationfault在UNIX环境下系统提示为：AccessingProgramfiles(usr/people/procast/lib)Buserror(coredump)或Memoryfault2.2.3表面网格测试表明，Pro/ENGINEER输出的Patran格式和Ideas格式文件均可以由MeshCAST读入，并经过体网格剖分后写成ProCAST格式（.mesh）。采用该方式最大的优点在于避免Pro/ENGINEER全参数化所带来的体网格生成困难，并且将体网格剖分留给MeshCAST，使其生成的网格更适合ProCAST解算。缺点是在处理铸件--铸型交界面，仍然比较困难。经过测试，对复杂铸件，在装配铸型之前剖分表面网格，非常顺利，而一旦装配上铸型，在交界面经常出现问题，甚至根本无法通过。值得说明的有两点：首先所有表面网格文件在由MeshCAST读入时必须统一更名为.out形式；另外，既然采用表面网格文件作为接口方式，铸件--铸型交界面实际上就是铸件的外表面，我们就不能不设想铸型只用外轮廓，铸件用实体。这样不但铸型设计简单，而且建立有限元模型时，无须处理铸件--铸型交界面，这就是下面所定义的Shell形式。2.2.4Shell形式2.2.4.1特殊的表面网格如前所述，在铸件工艺设计完成后，不装配铸型，而只装配与其外形一致的轮廓体（本示例中为简单的长方体），然后进入FEM环境，按有限元模型生成次序输出表面网格模型（Patran格式或Ideas格式均可）。按此方式生成的表面网格可以由MeshCAST读入，但无法进行体网格剖分。研究发现，在铸件与铸型外轮廓相交汇处（本例为浇口和明冒口）存在重叠网格，图5显示浇口处的重叠网格。但好在MeshCAST的View菜单的EditMenu功能，可以去除重叠网格，而且重叠网格仅存在于浇口和明冒口，处数量有限，手工消除是可以承受。的具体操作过程如下：Step1：利用ViewCheckSurface功能及CLIPHiddenSurfaceActiveNode等工具找到重叠网格的节点号及单元号Step2：手工绘制需要去除的重叠网格图形Step3：利用ViewEditMenuElementDel逐一去除多余单元。2.2.4.2shell形式采用上述方法，最大的弊病是需要手工消除重叠网格，当存在冷铁、保温材料等多材质的情况，手工工作量太大，甚至根本无法完成。如果能从重叠网格产生原因入手，清除重叠网格的产生根源，就能够从根本上杜绝重叠网格的产生。重叠网格产生的原因很清楚，就是交汇处的表面同时被两种材质（本例中为铸件与铸型）的外轮廓所拥有，而Pro/ENGINEER采取实体造型无法将任何一方的表面删除，剖分表面网格就造成了重叠交叉。如果将铸件与铸型合成一个实体，显然就可以避免上述问题。但此时又产生一个新问题，Pro/ENGINEER无法区分铸件与铸型，也就无法指定界面两侧的材质。换而言之，合并后所生成的只是单一的实心的实体。为此我们设想表面网格仅需要表面即可，而在仅有表面的情况下是可以区分界面两侧的材质的。由此我们尝试，将铸件与铸型外轮廓的实体表面提取出来，形成一个包括铸件与铸型外轮廓表面的特殊壳体再剖分表面网格我们将其定义为Shell形式。此方式获得了成功，具体操作步骤如下：Step1：铸件工艺设计完成后通过CreateSurface提取铸件外表面并Cut掉原来铸件；Step2：通过CreateSurface加上铸型外表面；Step3：进入FEM环境按有限元模型生成次序输出Shell模型Patran格式或Ideas格式均可；由MeshCAST读入，剖分体网格；需要说明的有一点：仅包括曲面情况下，划分表面网格需要指定QuiltThick，参数可根据铸件的大小给出一个较小的值即可。采用该方式的优点在于不但简化了铸型设计，而且建立有限元模型时，无须处理铸件--铸型交界面。此外，由此方式产生的表面网格，在MeshCAST读入时自动确认为两种材质，多种材质情况亦然，无须在Pro/ENGINEER中事先指定材质。2.2.5其它方式2.2.5.1VIRTUALMOLD方式该方式适合铸型外形简单的情况，实体造型及有限元网格剖分时不必处理铸型。采用该方式，在具体应用中存在的问题，是常常找不到铸件铸型之间的交界面（Interface），也就无法给定换热系数（Heat）。2.2.5.2MERGEFILES方式MERGEFILES方式首先要求文件的格式必须为ProCAST的表面网格（.sm）或体网格（.mesh）。对于该方式，我们进行了多次测试，体网格、表面网格、Patran格式、Ideas格式，对面网格先Merge再剖分体网格、先剖分再Merge，等等，但最多只能保证生成的体网格可以由PreCAST读入，而且同样找不到交界面。2.3结论:2.3.1以采用的接口方式：实体方式：IGES格式；表面网格：Patran格式、Ideas格式、Shell方式；体网格：Patran格式、ANSYS格式；2.3.2推荐方式通过相当数量的实践表明；Pro/ENGINEER输出的Patran格式优于Ideas格式和ANSYS格式换而言之Pro/ENGINEER的有限元内核更接近于Patran方式。表面网格优于体网格与实体方式而Shell方式是表面网格中最优方式。综上所述认为最佳接口方式为采用Shell方式输出Patran格式表面网格由MeshCAST剖分体网格。第三章ProCAST的模拟过程1.创建模型：可以分别用IDEAS、UG、PATRAN、ANSYS作为前处理软件创建模型，输出ProCAST可接受的模型或网格格式的文件。2.MeshCAST：对输入的模型或网格文件进行剖分，最终产生四面体网格，生成xx.mesh文件，文件中包含节点数量、单元数量、材料数量等信息。3.PreCAST：分配材料、设定界面条件、边界条件、初始条件、模拟参数，生成xxd.dat文件和xxp.dat文件。4.DataCAST：检查模型及Precast中对模型的定义是否有错误，输出错误信息，如无错误，将所有模型的信息转化为二进制，生成xx.unf文件。5.ProCAST：对铸造过程模拟分析计算，生成xx.unf文件。6.ViewCAST：显示铸造过程模拟分析结果。7.PostCAST：对铸造过程模拟分析结果进行后处理。第四章MESHCAST4.1MESHCAST简介MESHCAST用FEM（FiniteElementMethod）来产生四面体网格。MESHCAST是网格生成模块，其网格生成有两步，先生成表面网格，后生成体积网格，MESHCAST可以接受由IGES、PARASOLIDS、STEP或STL建立的模型，MESHCAST再将模型生成表面网格，进一步生成体积网格。另一种方法，MESHCAST也能接受由CAD/CAE软件包生成的表面网格或是体积网格。MESHCAST有强大的模型修补功能和模型网格分析功能，不用再花时间返回到用户原来的CAD/CAE系统中去修改原文件了。MESHCAST能检查几何模型中的表面网格和四面体体积网格。MESHCAST在检查好模型的表面网格后再生成体积网格。根据不同的需要，可以选择线性或二次网格。对于如分析应力，生成二次结点，可能会提高分析的准确性。4.2MESHCAST的工作 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 ：1.OPEN，打开一个由其它CAD/CAE软件包生成的几何模型。2.REPAIR,MESHCAST能自动的检查输入文件的缺陷，警告和消息将会被显示在消息窗口（messagewindows）中。点击checkgeometry来检查模型的缺陷。Repairenvironment中提供了许多用来修补几何模型的工具。3.在修补环境中，生成表面网格模型。MESHCAST生成的表面网格，在特殊的边缘和表面有不同的密度。4.在Meshingenvironment中编辑表面网格，一旦表面网格生成，网硌就可以看到，我们可以对其进行评估和检查，一些高级的操作也可以用来编辑网格，如创建一个壳网格，或合并表面网格等等。5.在Meshingenvironment中生成四面体体积网格，各种选项用来控制加到材料内部的体积单元的数量。6.在Qualitycheckingenvironment中查看网格和提高网格的质量。综述：MESHCAST是一个重要的工具，它提供了高质量的网格，而这些网格可以用来作为输入文件，来提供给广泛的各种各样的分析软件。MESHCAST可以让设计者和工程师来修改和提高原始的模型，提高模型关键部分的网格质量，可以明确指定每一个部分的网格密度。4.3软件说明4.3.1Startingenvironment(开始的环境)文件菜单中的Equialent是用来消除共同的重叠的结点的。Properties中的Units用来设定几何体的单位，Advanced项用来设置误差等等。在打开文件之前应该先设定误差和几何体的单位。显示工具的相关说明：Rotate------旋转，输入相交的角度即可执行。Restore------恢复XY轴垂直的方向。Zoom-------用来放大和缩小几何体模型，按住鼠标左键向下移，则放大。向上移，则缩小。Zoomout---用来调整几何体模型在适当的范围。Center-----将几何体定位于工作窗口的中心。Drag------拖住几何体上下左右移动。Clip------用来剪切一部分几何体，点击左键，移动，形成一个框，围入一部分。用户就可以在围入的这一部分几何体中进行相关的操作，而不用受其它部分的干扰，clip在网格生成中还有作用，如下：点击左键，激活clip，选一个范围，选中的部分被激活。点击右键，激活clip，选一个范围，未选中的（在框外面的部分）被激活。Clip中材料编辑框中还有作用，用来创建一种新材料。Backtrack/all返回前一个激活的设置，即取消。Wireframe----显示空的几何体。Hide----显示有隐藏表面的表面网格的几何体。Solid----显示一个实体的有隐藏表面的表面网格的几何体。Shade----显示一个实体的模型。4.3.2Repairenvironment(第二个环境)有repairtools,settable,repairfacilitationtool几项。4.3.2.1修补工具（repairtools）1.边缘操作：简要说明一下:Addlinepoint-----确定两个增加一条直线sweepedges----------根据指定的角度或者沿着指定的轴来去除一些选定的直线sweepcurve----------靠去除已存在的边缘来创造一个新的边缘connect---------连接选择边的端点到离它最近的位置straighten------先选中边再拉直splitline-------剪切,Del/Merge-------合并已选择边的两具端点成单一的点，而点的位置是预先确定的Mergeedges----合并相临的边缘成一个边，用来消除几何体中相临表面的两个边的孔洞或裂纹，选择边的顺序也很重要，第一个选择的边将会代替第二个选择的边，连接第二个边的表面将会被扩展来覆盖原来的孔洞，一旦你确认第二边，它就会被消除，同时与它联接的网格与会被消除。AutoMerge-----用来合并两个表面之间形成裂纹（缝）的边，也能合并属于重叠面的边，只有当这些边被选择时（成红色），这个命令才能用，合并之后，合成边由红色变成白色，两边之间的最大距离填到Tolerance1中，最小距离填到Tolerance2中，这个命令只能在读入几何体时执行，不能在划分表面网格或体积网格后执行。Mergepoint----合并已选择两个边的最近的两个点成一个点。2．Surfaceoperation(表面操作)简要说明一下几个命令：Addplane-----增加一个平面，先用选择一系列的边来增加一个平面，再点击这个按钮。Addsurface------增加一个表面，表面号会显示在消息窗口中，新创造的表面没有任何的边，需要添加，还要对表面进行描述。Delsurface------删除一个表面。Remcoinfaces-----这个命令用来删除由automergeoperation生成具有相同的边缘的多重的表面，单击Remcoinfaces按钮，命令就自动的执行了，在消息窗口中会有显示。Mergesurface-------合并小的表面到大的表面中去，首先确定哪个表面是你要合并的，有对话框提示是否要确定这样的合并，两个面选择的顺序并不重要，大的表面会用蓝色显示，大小面之间的边会用红色显示，在这个命令执行以后会自动删除。Addedges---------增加已选择的边到指定的表面中。Removeedges-----从指定的表面中删除边。3．BuildoperationBox-----构建一个矩形，指定三个坐标。Cylinder----构建一个圆柱体.Sweep------按特定的轴或角度来拉伸Splitgeom-----切分几何体。Addrectangle-----用四个相互联系的边来形成一个矩形（要指它三个以上的点）.Constructperiodicsurface-----创建围绕指定轴或角度来创建表面。Translate------转变一系列已选择的边缘来创建新的边和表面。Mirrorsymmetry------根据选定的边（表面）来作镜面对称而产生的新的表面。Rotationalsymmetry-----旋转几何体。4．Tools这些按钮是用来进行几何体的修补的。简要说明一下：Printco-ordinate------显示坐标。Auto-Fixunmeshedsurface------自动修复在通常情况下不能生成的表面网格。ISN------来显示指定表面位置的结点及提示与这些节点有关的表面的数量。这个命令用来调试在体积网格产生过程中的错误。Changeview-----用来改变几何体视图的位置。BadAnglecriteria-----坏角度标准，指定一个角度，这个角度将被用于决定表面网格是否包含坏的三角形网格（这些网格可能在以后的体积网格生成过程中产生问题）如果表面三角形网格的角度小于定义的这个角度值的话,Meshcast会产生坏三角形表面网格警告消息，角度的有效值在0~45度。5．Import/Export执行各种输入输出命令。简要说明一下几个命令：ExportGeom------输入几何体模型（prefix.gmrst）ImportGeom-------输出几何体模型（prefix.gmrst）Writesurface---------把指定的表面（先选中）输出，以meshcast-tmp这种形式，存放的路径为当前的工作路径。Readsurface------把以前的用writesurface命令输出的文件（在当前的工作路径下）读入。Readsurfacemesh-----从meshcast-tmp文件中读取表面网格。WritesurfaceDec在当前的工作路径下写一个指定表面的文件的相关描述。注意，一定要是meshcast-tmp文件。ReadsurfaceDec在当前的工作路径下读一个meshcast-tmp文件。4.3.2.2repairfacilitationtool这些命令来评估几何体模型，执行选择操作，激活下一级的几何体设置和完成表面网格的生成。简要说明一下几个命令：checkGeometry------用来检查几何体的裂纹，也指出在生成体积网格的过程，可能产生多种材料裂纹，用蓝色来显示（withred-plussign），连接超过两个表面的边将用黄色来显示。Identify------根据一种指定的标准来鉴别表面和边，在消息窗口中显示表面和边的数量，边的长度等等。Display----选择性的显示表面号。Undo-----不做任何操作，针对几何体的修改和表面网格的生成。StoreGeom-----在当前的路径下，存储一个prefix.gmrst文件。Select-----选择边（选中的用红色表示）。Deselect----取消（即不选中）用白色表示。Selectall-----全部选中。Deselectall----全部不选。SelectRemaining----选择还没有分配“edge-length”值的边，在设置中。Active-----用来创造一个活动的边/面，可以单独对边/面进行操作，而不会受其它部分的干扰。Appendadjacent----选择边，再点击，与这些边有联系的表面都将被激活。Activehighlight------激活没有生成表面网格的边/表面，可以单独对这些边或表面进行操作，而不会干扰剩余的表面网格的其它部分。Activeunmeshed-----激活所有那些包含有坏元素（网格）的表面中的表面/边，也可以单独操作。范围比前一个广。Storeenclosure-----储存那些形成一个包围（enclosure）的表面，靠选择组成表面的边来选择表面，若有这样的一个enclosure的话。Generatesurface-----生成网格。Showmesh-----显示网格。Checkmesh------检查网格。能检查出没有生成表面网格的表面，小角度的三角形，尖角的三角形或其它坏表面三角形网格，能显示坏三角形和与之联系的表面节点数（用红色显示），还有一些警告的信息（消息窗口中显示），推荐用户在保存表面网格和开始生成体积网格时，使用检查网格功能。Meshproperties-----网格的属性，若要修改，请先激活。Govolumemeshing-----形成体积网格。4.3.2.3Settable(设置栏)用来定义一些表面/边的设置（选择整体中的部分，在几何体的修理中），或用来分配表面的元素长度值（应用于表面/边，为了表面网格的划分）。Addedges/surface------先选择，再store,存到相应的边缘号或是表面号中去（在消息窗口中显示）。之后，再选择一个就可以单独进行操作了。还可以设计它们的值。Meshcast------可以在不同的表面产生不同的网格密度，表面三角形的长度是由edgesets中的设置值决定的，内部的三角形长度由当前的surface-sets设置的值决定或由表面上边的最大值决定。Store-----储存消息，会提示消息框（当存储的任务小于以前存储的任务时），点击继续，更新消息。Delete-----删除。4.3.3MeshingEnvironment在几何模型构建完全，修补完，表面网格已经生成，接下来就要对表面网格进行编辑了，在完成在repairenvironment中的工作后，点击Govolumemeshing或读入表面网格文件，如（*.sm*.stl*.unv,*.out）,MeshingEnvironment就会自动被激活，这个工作环境能让用户获得高质量的体积网格。生成高质量体积网格的顺序：第一步，生成体积网格，第二步，Plot体积网格的质量，第三步，Smooth体积网格，第四步，保存生成的体积网格。4.3.3.1EditMesh包括编辑节点和单元的操作。1.编辑节点的相关操作：Addnode----在特定的坐标上增加节点，在消息窗口中会显示增加的节点号。Modifyvector-----引着一个特定的向量移动节点，成功操作后，屏幕会更新。Smoothnode-----输入节点数，点击这个键，屏幕将更新。Smoothall------首先激活节点（用Activeops命令），接着点击该按钮。2.编辑单元的相关操作：Addelement----在输入窗口中输入三个节点，接着点击这个按钮，成功操作后，屏幕会更新。Modify-------修改一个单元（靠输入单元号和三个新节点）。Deleteelement----删除一个指定的单元。Deleteconn(s)-----删除与某一个指定节点相关的所有单元。Connectcracks------在输入窗口中，指定一个节点，点击这个按钮，可以试图修复不连续的表面网格。Deleteall删除所有激活的节点（用Activeops命令）。Undo-----误操作，返回。4.3.3.2merge先得掌握SM1+SM2=SM这个功能。这个命令是高级命令，是将两个网格合并在一起，再对其进行一系列操作。更多的内容可以参考PROCAST自带的帮助文件。4.3.3.3Shell用来定义和产生一个Shell网格。更多的内容可以参考PROCAST自带的帮助文件。4.3.3.4TetMesh(生成体积网格)AutoFixbadtriangles------自动修复表面网格，先得输入最大的边长度值。AspectRatio-----比率，指产生的体积网格最大边与最小边的比率。Layers-----让MESHCAST如何处理内部的节点，通常选用fulllayers.4.3.3.5Operationaltools操作工具简单的说明一下几个功能键：Checkmesh------核对检查表面网格，能检查出未生成网格的表面，小角度的面及长尖的表面或其它质量差的网格。在工作窗口中用红色来显示质量差的网格及其联系的哎呀面结点数。Checkintersection------检查交点。Enclosure------用来显示theenclosuremesh,如果模型中有theenclosuremesh，则此按钮变暗，若没有，则不变黑。STLSM-----转变STLMASH成MESHCASTSURFACEMESH如果输入的是STL网格，应该转化成MESHCAST网格。Coarsenmesh-----减少网格密度而扩大表面网格，首先应该先激活PelDuptriangle----删除任何重叠的网格。Identify----识别单元，点击并保持，划向模型，会显示单元号。Identify-----与前面的一样。4.3.3.6DisplayopsAllnode-----显示所有的节点。Allelement------显示所有的单元。Displaynode-----先输入要显示的节点，再点击按钮。Displayelement----先输入要显示的单元，再点击按钮。Nodaldistance----节点距离，先输入两个节点的号，再点击按钮。Nodalco-ords-----节点的坐标，先输入节点号。Inactivenode-----没有联接的任何单元的所有节点将显示。Displayintersection------显示所有的交叉点。4.3.3.7ActiveopsActive----激活一个单元，先输入单元号。Deactiveelement----消除一个单元激活状态，先输入单元号。Adjacentelement-----激活与指定的某一个单元相邻的所有单元（先指定）。Adjacentall-----目前的工作窗口中，激活所有的单元，它们周围的所有单元都将被激活。Adjacentnode-----与指定的节点联系的所有单元被激活。Appendelem(s)-----增加指定要激活的单元。Appendadjsurface----先激活至少一个表面单元（用activeelement）,再点击增加一个完整的表面网格到激活的状态。WriteSM------先激活至少一个表面单元，再点击，会输入一个文件，prefix-sub-act.sm.4.3.4Qualitycheckingenvironment体积网格生成之后，自动进入到这个环境，这个环境用来分析和编辑体积网格。在这个环境里，体积网格可以被检查，变平及被优化，另外，一些选项用来编辑材料及创造世界层。分成四部分，材料编辑框、操作工具、显示选项、激活选项。1.materialeditingtable表中：有材料的编号，是否处来激活的状态、及ops,，有同样的ops，刚说明各材料有相同的表面边界。简要说明一下几个功能：Apply-----执行一些指定的设置。New----增加新材料，先用clip选择部分几何体，作为一种新材料。Delete-----删除。Operation-----优化重新计算单元和节点，会使得MESHCASTSOLVER工作的更快，模拟进间会加快30~35%。2.OperationalTools简要说明一下几个功能：Surfaceonly-----------一般呈灰色，因为模型是呈3-D显示的。Enclosure----如果表面网格有enclosure，就会显示成灰色。Smoothmesh-----提高体积网格的质量（靠增加几何体风部的节点数和单元数）Boundarylayer----在材料体积内，增加一个厚的单元层，用来更好的模拟流体的流动。PlotQuality----点击后产生一个菜单，用来分析体积网格的质量。有三个标准：平面角（dihedralangel）、半径比率（Radiiradio）、Aspectradio，用红色的一个barchart来显示。还有一个MIN/Maxstatistics，界面有三个的最大最小值，及总结点和总的单元号。和是否有坏的单元数。Previousdata------以前的数据，在图形中显示的时，用绿色，最后是QUIT，注意，此功能只能在刚刚生成体积网格时使用，而不能有任何的其他操作。Flowcheck-----用来检查和显示（用红色）是否有连接边缘节点的边，这些节点可能会影响流体流动的分析的结果的误差。WriteSM-----输入目前激活的表面网格，先选择要输入的材料（用materialeditingtable）,接着点击图标，输入文件名为：”prefix”–sub.sm它的功能是用户想对几何体的某一部分（模具、铸件、冷铁等）进行编辑表面网格，把它先输出，编辑好之后，再用Merge合并网格。3.Displayops（显示选项）这些功能用来显示结点和单元号。各个功能说明如下：Allnode-----显示所有的结点。Allelement-----显示所有的单元。Displaynode-----显示指定的结点。Displayelement-----显示指定的单元。Nodaldistance----两个结点之间的距离。Activevolume-----激活的体积量值是多少。（显示，各种材料要注意）Badelement-----显示不好的单元。Meg–Jac-----若有NEG—JAC单元，则显示。4.Activeops这些功能用来激活结点和单元。各个功能说明如下：Element----激活单元。Badelement-----激活坏的单元。Meg–Jacelement-----若有的话，激活。以上是MESHCAST软件描述的四个部分。第五章pre-processing可分为四个部分，传热（Thermal）数据库(Databases)运行参数runparameters及气孔模型porositymodes。若工作路径中，有*.dat文件，PRECAST能自动的打开这些文件。5.1热传导热传导模型靠运行傅立叶热传导方程来计算热流，包括凝固过程中的潜热的释放，可以获得以下结果：温度分布、固相分数的变化、热流及热梯度，凝固时间、热节（点）、见气孔等。5.1.1Geometryassignment几何体的有关设置，有对称性，虚拟模具，检查几何体三个部分。NEG-JAC和NEG-AREA是对应于MESH中的问题，这些BOTTENS可以用来找出网格中的问题，给出提示，在MESHCAST中进行修改。VOLUMES给出这个几何体体积，MIN-MAX给了这个几何体的XYZ方向上的尺寸。5.1.2MATERIALASSIGNMENT（分配材料）选重哪一个材料，在几何体中对于那部分的材料就会变红，若是VIRTUALMOLDS，则会变黄，在TYPE一栏中，点左键，选择是，CASTINGMOLDFILTERFO