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　　ESI ProCAST是一款有限元分析與產品設計制造軟件，通過giant軟件，用戶可以有效的對產品進行分析評估，幫助商家檢驗產品的缺陷，準確地預測及模擬鑄造缺點，分析鑄造過程中產生的變型，軟件提供了大量的分析模塊，能夠針對不同的產品進行具體分析，適用于模擬復雜鑄件成形過程中的各種物理現象，為商家提前設計準確的加工方案，減少出錯率，從而節約了加工成本；ESI ProCAST擁有先進的鑄造仿真系統，能夠完美的對產品進行仿真設計，通過虛擬仿真技術，可以為模型的性能進行仔細分析，從而加強產品的制作工藝，提高產品的性能，加快產品的開發時間與支付時間，為用戶創建一個快速、高效、先進的鑄造分析工具。

【功能特點】

　　傳熱分析模塊

　　本模塊進行傳熱計算，并包括ProCAST的所有前后處理功能。傳熱包括鑄件頂出后型腔和鋁鑄件的溫度分布

　　傳導、對流和輻射。使用熱焓方程計算液固相變過程中的潛熱。ProCAST的前處理用于設定各種初始和邊界條件，可以準確設定所有已知的鑄造工藝的邊界和初始條件。鑄造的物理過程就是通過這些初始條件和邊界條件為計算機系統所認知的。邊界條件可以是常數，也可以是時間或溫度的函數。ProCAST配備了功能強大而靈活的后處理，與其他模擬軟件一樣，它可以顯示溫度、壓力和速度場，又可以將這些信息與應力和變形同時顯示。不僅如此，ProCAST還可以使用x射線確定縮孔的存在和位置，采用縮孔判據或Niyama判據也可以進行縮孔和縮松的評估。ProCAST還能顯示紊流、熱輻射通量、固相分數、補縮長度、凝固速度、冷卻速度，溫度梯度等。

　　流體分析模塊

　　流體分析模塊可以模擬包括充型在內的所有液體和固體流動的效應。ProCAST通過完全的Navier—Stocks流動方程對流體流動和傳熱進行耦合計算。本模塊中還包括非牛頓流體的分析計算。此外，流動分析可以模擬紊流、觸變行為及多孔介質流動(如過濾網)，也可以模擬注塑過程。流動分析模塊包括以下求解模型：Navier—Stokes流動方程，自由表面的非穩態充型，氣體模型(用以分析充型中的囊氣、壓鑄和金屬型主宰的排氣塞、砂型透氣性對充型過程的影響以及模擬低壓鑄造過程的充型)，濾模型(分析過濾網的熱物性和透過率對充型的影響，以及金屬在過濾網中的壓頭損失和能量損失，粒子軌跡模型跟蹤夾雜物的運動軌跡及最終位置)，牛頓流體模型(以Carreau．Yasuda冪律模型來模擬塑料、蠟料、粉末等的充型過程)，紊流模型(用以模擬高壓壓力鑄造條件下的高速流動)，消失模模型(分析泡沫材料的性質和燃燒時產生的氣體、金屬液前沿的熱量損失、背壓和鑄型的透氣性對消失模鑄造充型過程的影響規律)，傾斜澆注模型(用以模擬離心鑄造和傾斜澆注時金屬的充型過程)。從以上列出的流動分析模型可知，在模擬金屬充型方面ProCAST提供了強大的功能。

　　應力分析模塊

　　本模塊可以進行完整的熱、流場和應力的耦合計算。應力分析模塊用以模擬計算領域中的熱應力分布，包括鑄件鑄型型芯和冷鐵等。采用應力分析模塊可以分析出殘余應力、塑性變形、熱裂和鑄件最終形狀等。應力分析模塊包括的求解模型有6種：線性應力，塑性、粘塑性模型，鑄件、鑄型界面的機械接觸模型，鑄件疲勞預測，殘余應力分析，最終鑄件形狀預測。

　　輻射分析模塊

　　本模塊大大加強了基本模塊中關于輻射計算的功能。專門用于精確處理單晶鑄造、熔模鑄造過程熱輻射的計算。特別適用于高溫合金如鐵基或鎳基合金。此模塊被廣泛用于渦輪葉片的生產模擬。該模塊采用最新的“灰體凈輻射法”計算熱輻射自動計算視角因子、考慮陰影效應等，并提供了能夠考慮單晶鑄造移動邊界問題的功能。此模塊還可以用來處理連續性鑄造的熱輻射，工件在熱處理爐中的加熱以及焊接等方面的問題。

　　顯微組織分析模塊

　　顯微組織分析模塊將鑄件中任何位置的熱經歷與晶體的形核和長大相聯系，從而模擬出鑄件各部位的顯微組織。ProCAST中所包括的顯微組織模型有通用型模型，包括等軸晶模型、包晶和共晶轉變模型，將這幾種模型相結合就可以處理任何合金系統的顯微組織模擬問題。ProCAST使用最新的晶粒結構分析預測模型進行柱狀晶和軸狀晶的形核與成長模擬。一旦液體中的過冷度達到一定程度，隨機模型就會確定新的晶粒的位置和晶粒的取向。該模塊可以用來確定工藝參數對晶粒形貌和柱狀晶到軸狀晶的轉變的影響。Fe—C合金專用模型：包括共晶/共析球墨鑄鐵、共晶/共析灰El/白口鑄鐵、Fe—C合金固態相變模型等。運用這些模型能夠定性和定量地計算固相轉變、各相如奧氏體、鐵素體、滲碳體和珠光體的成分、多少以及相應的潛熱釋放。

　　電磁感應分析模塊

　　電磁感應分析模塊主要用來分析鑄造過程中涉及的感應加熱和電磁攪拌等問題，如半固態成形過程中的用電磁攪拌法制備半固態漿料及半固態觸變成形過程中用感應加熱重熔半固態坯料。這些過程都可以用ProCAST對熱流動電磁場進行綜合計算和分析。

　　網格生成模塊

　　MeshCASTMeshCAST自動產生有限元網格。這個模塊與商業化CAD軟件的連接是天衣無縫的。它可以讀入標準的CAD文件格式如IGES，Step，STL或者Parsolids。同時還可以讀諸如I-DEAS，Patran，Ansys，ARIES或ANVIL格式的表面或三維體網格，也可以直接和ESI的PAMSYS．TEM和GEOMESH無縫連接。MeshcastTM同時擁有獨一無二的其他性能，如初級CAD工具、高級修復工具、不一致網格的生成和殼型網格的生成等。

　　反向求解模塊

　　本模塊適用于科研或高級模擬計算之用。通過反算求解可以確定邊界條件和材料的熱物理性能，雖然ProCAST提供了一系列可靠的邊界條件和材料的熱物理性能，但有時模擬計算對這些數據有更高的精度要求，這時反算求解可以利用實際的測試溫度數據來確定邊界條件和材料的熱物理性能，以最大限度地提高模擬結果的可靠性。在實際應用技術中首先對鑄件或鑄型的一些關鍵部位進行測溫，然后將測溫結果作為輸人量通過ProCAST反向求解模塊對材料的熱物理性能和邊界條件進行逐步迭代，使技術的溫度/時間曲線和實測曲線吻合，從而獲得精確計算所需要的邊界條件和材料熱物理I生能數據。

【軟件特色】

　　幾何和網格

　　ProCAST具有強大的網格劃分器，并與CAD有良好的接口。CAD接口包括：IGES， STEP， VDA， Parasolid， Unisurf， ACIS， Unigraphics， AutoCAD， CATIA v4和v5。包括自動的殼網格生成器能夠創建殼擁有熔模鑄造(包括多層殼)。還包括一個多層網格選項，用于增加精度，并能夠產生重合和非重合的網格，可以執行表面網格裝配和布爾運算。

　　流體求解器

　　有限元的模型的精確幾何描述使得ProCAST能夠預測金屬在模具中的流動并能夠準確預測：

　　砂蝕和湍流 卷氣 澆不足，冷隔 冒口 流體流動計算是基于全N-S方程的，能與熱和應力分析耦合在一起。

　　熱求解器

　　熱求解器能夠計算傳導、對流和輻射的熱求解器。相變放熱相關的諸如凝固和固相轉變通過焓的形式描述。熱求解器覆蓋的鑄造問題包括：

　　過熱點 宏觀和微觀縮孔 模具冷卻和加熱的優化 澆口和冒口設計 應力求解器

　　最先進的應力求解器能夠完全耦合熱，流體和應力模擬，并連同彈-塑性，彈性-粘塑材料屬性。還能考慮簡單材料模型諸如彈性，空或剛體。可以準確計算耦合的應力：

　　熱及機械接觸 殘余應力 扭曲及變形 熱裂 鑄件和模具的應力集中(疲勞) 綜合材料數據庫

　　ProCAST提供了廣泛的材料數據庫。隨工業材料屬性驗證的進行材料數據庫的內容在持續擴展。ProCAST的獨特熱動力材料數據庫，能夠讓用戶直接輸入合金的化學組成，然后就能夠得到模擬所需的溫度相關材料屬性。

　　連鑄：

　　ProCAST提供了連鑄和半連鑄工藝仿真的完整解決方案。能夠仿真問題條件及初時和最終階段的連鑄工藝。MiLE算法可以應用于直接激冷鑄造(DC)，顯示鋁合金(進口設計，流體流動，熱場，等效應力和變形)。圖示為弧形連鑄的穩態計算。第一個圖片是彩色的，顯示的溫度場，而第二個顯示的固體部分組成。反算模塊能夠基于給定時間或位置測量的溫度自動計算材料或工藝參數。初冷和二冷段可以通過反算確定。

　　用戶函數

　　ProCAST還提供獨特的功能：用戶函數能夠讓高級終端用戶編程他們的特殊工藝需求。例如用戶函數能夠定義邊界條件隨時間、溫度和空間變化，以便準確模擬任何特殊鑄造工藝。

　　工業應用

　　高壓鑄造

　　ProCAST覆蓋了高壓鑄造包括模壓鑄造和半固體材料工藝在內的特殊需求。優化活塞速度剖面，澆口設計和冒口，即使對薄壁結構也可以輕松通過模擬完成。 低壓鑄造

　　能真實反映工業生產條件，可以進行模具的數值循環，直到模具達到穩態溫度條件?；跓釅鸿T剖面，充型和凝固結果，可以調整工藝參數來達到工藝質量的優化縮短上市時間。 砂型鑄造，重力壓鑄和傾斜澆鑄