《温度场模拟软件》PPT课件

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1、《材料成形模拟技术》讲义第4章温度场模拟软件华中科技大学周建新Tel:027-87541922Email:zhoujianxin1975@163.com主要内容1、温度场CAE软件概述2、温度场模拟分析软件操作步骤3、工艺三维造型4、新建工程5、前处理网格剖分6、计算分析7、后处理数据可视化2第一节温度场CAE软件概述（1/6）经过四十多年的发展，目前铸造领域商品化数值模拟软件较多，国内外著名的软件系统有德国的“MAGMASOFT”、美国的“PROCAST”、国内华中科技大学的“华铸CAE”、清华大学“FT-STAR”等

2、。这些软件在铸造领域得到了较为广泛的应用，取得了良好的应用效果。下面以国内铸造行业著名的“华铸CAE”系统为例，介绍铸造充型凝固过程模拟软件的特点及应用。3第一节温度场CAE软件概述（2/6）-华铸CAE透视铸型、铸件,洞观充型、凝固!华铸CAE/InteCAST4第一节温度场CAE软件概述（3/6）-华铸CAE华铸CAE总控平台界面华铸CAE前处理界面华铸CAE后处理界面华铸CAE计算分析界面5第一节温度场CAE软件概述（4/6）-华铸CAE适用合金:铸钢（普通碳钢、低合金钢、高合金钢）铸铁（灰铁、球铁、特种铸铁）铸铝

3、铸铜铸锌铸镁6第一节温度场CAE软件概述（5/6）-华铸CAE铸造方式：砂型、金属型重力铸造大型、超大型重力铸造低压铸造、差压铸造高压铸造旋转铸造熔模铸造7第一节温度场CAE软件概述（6/6）-华铸CAE模拟分析范围：充型流动模拟流动与传热耦合模拟结晶凝固模拟应力应变模拟缺陷分析与预测(缩孔、缩松、卷气、夹杂、浇不足、冷隔、冲砂)8第二节温度场模拟分析软件操作步骤（1/1）下面以“华铸CAE”为例，说明如何利用铸件凝固过程模拟分析软件来进行铸件工艺的分析，主要步骤如下：（1）工艺三维建型；（2）新建工程；（3）前处理网格

4、剖分；（4）参数设定与计算分析；（5）后处理数据可视化。9第三节工艺三维造型（1/2）三维造型工作是利用商品化的三维造型软件来完成的。华铸CAE集成系统可以与目前几乎所有流行的三维CAD系统进行数据交换，这些系统包括：AutoCAD、MDT、UG、SolidEdge、PRO/ENGINEER、I-DEAS、CADAM、SolidWorks、EUCLID、CATIA等。用户可以任意选择上述CAD系统，华铸CAE对这些CAD系统的唯一要求是：这些系统必须提供STL接口。而实际上上述绝大部分CAD系统都带有导出STL文件功能，

5、是它们的标准配置。华铸CAE对三维造型有如下要求：1）要求准确地、全面地进行三维造型。分析对象的各个组成部分应全部进行三维造型，例如铸件、浇注系统、冒口、砂芯、冷铁、冒口套、铸型等，只要实际生产有的实体，造型时均应输入到电脑中去。2）不同材质的实体，造型时必须分开。例如铸件与冷铁必须是两个实体，分开造型。3）相同材质的实体，可分开，也可不分开。例如铸件、浇注系统与冒口的材质相同（充满时都是金属），造型时可以将此三部分作为一个实体进行造型，也可分开作为三个实体。系统建议最好分开造型，这样会带来很多好处。4）各个实体必须按实

6、际生产情况进行正确的装配。5）三维造型工作是一个繁琐的工作，占整个分析中工作量的90%以上。10第三节工艺三维造型（2/2）下图所示的为某铸件及工艺的三维实体图（STL文件），下面以此为例进行凝固过程模拟分析的介绍。(a)铸件浇冒口(b)铸件浇冒口以及冒口套图某铸件及工艺三维实体（STL文件）11第四节新建工程（1/3）华铸CAE由三个相对独立的模块组成，即前置处理部分（网格剖分模块），计算处理部分和后置处理部分(图形显示部分)。上述三部分统一于系统控制平台，成为一个有机的整体，用户必须通过控制平台来操作整个华铸CAE系

7、统。左图所示即为华铸CAE控制平台的界面，包括：主菜单，工具栏，状态栏，三维图形显示区、当前工程信息显示区以及新近工程列表区等组成。12第四节新建工程（2/3）华铸CAE定义一个铸件的某一工艺的分析任务就是一个工程，不同的铸件毫对应不同的工程，同一铸件不同工艺也对应不同的工程。一个工程也就是一个工艺的分析可以对应不同的计算任务，如充型过程分析、凝固过程分析等。华铸CAE规定做一个剖分或者一个计算都必须建立一个工程，或者打开一个已有的旧工程。为此系统的控制平台提供了新建工程、打开旧工程和工程管理维护等功能。左图所示即为新建

8、一个工程，要输入单位、操作人、铸件名、工艺号、材质、铸件描述、工艺描述等参数；选择容量大的硬盘分区，选定后系统会自动填写“工作路径”和“工程命名”。“工作路径”如与已有的路径重名，或者当前工程与工程库中的工程重名时系统会提示。这时用户需要更改铸件名或者工艺号。工作路径定义方式：盘符铸件名PRO_工艺号。工程命名方