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。
1.2 ProCAST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ProCAST TM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ProCAST TM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。
1.3 ProCAST 材料数据库
ProCAST TM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。
1.4 ProCAST 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。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，ProCAST TM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。
1.5 ProCAST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Base License、流动分析Fluid flow、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P r o C A S T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PAM SYSTEM和GEOMESH无缝连接。Meshcast TM 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。
1.6 ProCAST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F D M 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F E M 的单元和节点数明显少于F D M。
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，F D M 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C A D 系统接口，尤其可以通过I -D E A S 直接读取P r o C A S T 结果文件。这使得P r o C A S T 极易与具有设计加工的
C A
D / C A M /C A
E 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Windows NT, Windows 2000, Windows XP, 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
2.1 Pro/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（Surface Mesh）方式和四面体网格(Tetrahedral Mesh)方式。
2.1.1 Pro/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：
File→Export→Model…→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Tet Mesh，表面网格选取Shell Mesh）、输出模型等过程产生有限元模型。
2.1.2 ProCAST 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。
2.1.2.1 MeshCAST 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：
2.1.2.2 PreCAST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。
2.2 Pro/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Repair Tools 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。
2.2.1.3 STEP格式
MeshCAST 读入Pro/ENGINEER 输出的STEP
格式文件时系统提示；
Error in get_next_step_parm at Entity
#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。
2.2.2.2 ANSYS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：
Segmentation fault
在UNIX 环境下系统提示为：
Accessing Program files (usr/people/procast/lib)
Bus error(core dump) 或Memory fault
2.2.3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。
2.2.4 Shell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Edit Menu 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：
Step 1：利用View→Check Surface 功能及CLIP Hidden Surface Active Node 等工具找到重叠网格的节点号及单元号
Step 2：手工绘制需要去除的重叠网格图形
Step 3：利用View→Edit Menu → Element →Del 逐一去除多余单元。
2.2.4.2 shell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：
Step 1：铸件工艺设计完成后通过Create Surface 提取铸件外表面并Cut 掉原来铸件；
Step 2 ：通过Create Surface 加上铸型外表面；
Step 3：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Quilt Thick ，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
2.2.5.1 VIRTUAL MOLD 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）。
2.2.5.2 MERGE FILES 方式
MERGE FILES 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MESHCAST
4.1 MESHCAST简介
MESHCAST用FEM（Finite Element Method）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。
4.2 MESHCAST的工作流程：
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（message windows ）中。点击check geometry 来检查模型的缺陷。Repair environment 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Meshing environment 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Meshing environment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Quality checking environment 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
4.3.1 Starting environment(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X Y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。
Zoom out---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。
4.3.2 Repair environment (第二个环境)
有repair tools, set table, repair facilitation tool 几项。
4.3.2.1修补工具（repair tools）
1.边缘操作：
简要说明一下:
Add line point-----确定两个增加一条直线
sweep edges----------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
sweep curve----------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
split line-------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
Merge edges----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。
Auto Merge-----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。
Merge point----合并已选择两个边的最近的两个点成一个点。
2．Surface operation (表面操作)
简要说明一下几个命令：
Add plane----- 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。
Add surface------ 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。
Del surface ------删除一个表面。
Rem coin faces-----这个命令用来删除由auto merge operation 生成具有相同的边缘的多重的表面，单击Rem coin faces按钮，命令就自动的执行了，在消息窗口中会有显示。
Merge surface -------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。
Add edges ---------增加已选择的边到指定的表面中。
Remove edges-----从指定的表面中删除边。
3．Build operation
Box-----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
Split geom-----切分几何体。
Add rectangle-----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）.
Construct periodic surface-----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。
Mirror symmetry------根据选定的边（表面）来作镜面对称而产生的新的表面。
Rotational symmetry -----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：
Print co-ordinate------显示坐标。
Auto-Fix unmeshed surface------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。
Change view-----用来改变几何体视图的位置。
Bad Angle criteria-----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：
Export Geom------输入几何体模型（prefix.gmrst）
Import Geom-------输出几何体模型（prefix.gmrst）
Write surface---------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。
Read surface------把以前的用write surface 命令输出的文件（在当前的工作路径下）读入。
Read surface mesh-----从meshcast-tmp 文件中读取表面网格。
Write surface Dec 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。
Read surface Dec在当前的工作路径下读一个meshcast-tmp 文件。
4.3.2.2 repair facilitation tool
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：
check Geometry------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（with red-plus sign），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。
Store Geom-----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。
Select all -----全部选中。
Deselect all---- 全部不选。
Select Remaining ----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。
Append adjacent---- 选择边，再点击，与这些边有联系的表面都将被激活。
Active highlight ------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。
Active unmeshed-----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。
Store enclosure -----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。
Generate surface -----生成网格。
Show mesh-----显示网格。
Check mesh------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。
Mesh properties-----网格的属性，若要修改，请先激活。
Go volume meshing -----形成体积网格。
4.3.2.3 Set table (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）。
Add edges/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edge sets 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。
4.3.3 Meshing Environment
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repair environment 中的工作后，点击Go volume meshing 或读入表面网格文件，如（*.sm *.stl *.unv, *.out ）,Meshing Environment 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。
4.3.3.1 Edit Mesh
包括编辑节点和单元的操作。
1.编辑节点的相关操作：
Add node----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。
Modify vector-----引着一个特定的向量移动节点，成功操作后，屏幕会更新。
Smooth node -----输入节点数，点击这个键，屏幕将更新。
Smooth all------首先激活节点（用Active ops命令），接着点击该按钮。
2.编辑单元的相关操作：
Add element ----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）。
Delete element ----删除一个指定的单元。
Delete conn(s) -----删除与某一个指定节点相关的所有单元。
Connect cracks------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。
Delete all删除所有激活的节点（用Active ops命令）。
Undo -----误操作，返回。
4.3.3.2 merge
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。
4.3.3.3 Shell
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。
4.3.3.4 Tet Mesh(生成体积网格)
Auto Fix bad triangles ------自动修复表面网格，先得输入最大的边长度值。
Aspect Ratio-----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full layers .
4.3.3.5 Operational tools 操作工具
简单的说明一下几个功能键：
Check mesh------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。
Check intersection------检查交点。
Enclosure ------用来显示the enclosure mesh ,如果模型中有the enclosure mesh，则此按钮变暗，若没有，则不变黑。
STL SM-----转变STL MASH 成MESHCAST SURFACE MESH 如果输入的是STL网格，应该转化成MESHCAST网格。
Coarsen mesh-----减少网格密度而扩大表面网格，首先应该先激活
Pel Dup triangle ----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。
4.3.3.6 Display ops
All node -----显示所有的节点。
All element------显示所有的单元。
Display node-----先输入要显示的节点，再点击按钮。
Display element----先输入要显示的单元，再点击按钮。
Nodal distance ----节点距离，先输入两个节点的号，再点击按钮。
Nodal co-ords -----节点的坐标，先输入节点号。
Inactive node -----没有联接的任何单元的所有节点将显示。
Display intersection------显示所有的交叉点。
4.3.3.7 Active ops
Active---- 激活一个单元，先输入单元号。
Deactive element ----消除一个单元激活状态，先输入单元号。
Adjacent element -----激活与指定的某一个单元相邻的所有单元（先指定）。
Adjacent all -----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。
Adjacent node -----与指定的节点联系的所有单元被激活。
Append elem(s)-----增加指定要激活的单元。
Append adj surface----先激活至少一个表面单元（用active element）,再点击增加一个完整的表面网格到激活的状态。
Write SM------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.
4.3.4 Quality checking environment
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.material editing table
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MESHCAST SOLVER 工作的更快，模拟进间会加快30~35%。
2.Operational Tools
简要说明一下几个功能：
Surface only -----------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。
Smooth mesh -----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）
Boundary layer----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。
Plot Quality----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（dihedral angel）、半径比率（Radii radio）、Aspect radio，用红色的一个bar chart 来显示。还有一个MIN/Max statistics，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。
Previous data ------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。
Flow check -----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。
Write SM-----输入目前激活的表面网格，先选择要输入的材料（用material
editing table）,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.Display ops （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：
All node -----显示所有的结点。
All element-----显示所有的单元。
Display node -----显示指定的结点。
Display element-----显示指定的单元。
Nodal distance----两个结点之间的距离。
Active volume-----激活的体积量值是多少。（显示，各种材料要注意）
Bad element -----显示不好的单元。
Meg –Jac-----若有NEG—JAC 单元，则显示。
4.Active ops
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。
Bad element-----激活坏的单元。
Meg –Jac element -----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run parameters 及气孔模型porosity modes。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。
5.1.1Geometry assignment
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X Y Z 方向上的尺寸。
5.1.2MATERIAL ASSIGNMENT （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VIRTUAL MOLDS ，则会变黄，在TYPE一栏中，点左键，选择是，CASTING MOLD FILTER FORM INSULATION CORE RESERVIOR 或是其它。
5.1.3 interface assignment
材料表面之间传热系数的设定，如果3种材料，编号为1、2、3，则就有材料组：1和2，1和3，2和3。TYPE项，DEFAULT为COINC，还有NCOINC 和EQUIV，下面说一下三种类型之间的不同。
EQUIV：当两个材料域属于一个相同的实体，如同属于铸件的一部分（即有相有的材料，但是它们由于技术的原因而在划分网格的时候，分开来划，要设为EQIV ALENCED,它意味着两个材料域之间是连续的，有连续的温度曲线和连
续的速度场，这个选项也适合于两种不同的材料，但是它们必须是焊在一起的。
COINC：如铸件和铸型之间的界面，往往有一个温度降，为了缩小温度，在网格生成的过程中，在界面上，只有一个结点。我们有必要在这个阶段加倍结点，这个加倍的操作执行，那选择了COINC，即重叠的节点，实际上加倍两个结点之间的距离是为零的。
NCOINC：即界面两边的结点是不重叠的，也就是说界面是不匹配的，也就是说界面的两侧的单元没有共同的结点，这时，选择NCOINC.
当选择不同的选项时，界面会出现红长和绿色。有两种方法可以看，第一，点击material pair 第二，在TYPE中，三个选项所呈现的界面会互换的看。也可以看到，配合SOLID键，效果会更好。
接着针对不同的材料，设定不同的热传导系数（要查看相关的数据）。
5.1.4Boundary conditions assignment
Surface boundary conditions 对应的条件应用于模型（具）的外面，或者是给定材料的外面，这是最普遍的边界条件设定类型。
1. Assign Surface
重点要讲的是Assign Surface，对应于热传导问题的边界条件有Symmetry periodic Temperature Heat .指定边界条件作用的面积，用TOOLS 工具指定，再储存，边界条件的值在数据库中选取，然后点击ASSIGN就可以了。
TOOLS（工具），选择结点和表面。对于一些边界条件，如Symmetry Heat .单元自动被选择。而对另一些边界条件，如温度，速度等等，结点将自动被选择。
Select and propagate 选择和繁殖，所有的表面和结点都和相邻的表面或结点，或有一定角度（如果这个角度小于指定的角度，将会被选择）。
Deselect and propagate,和前面的相反。
Definition the propagation angle 定义一个繁殖的角度。
Select interface :Heat 边界条件只用于内部的界面。
Clip-----用来剪切一个模型，用来执行选择内部模型，这些选择在外面是无法办到的。
2.V olume condition
V olume condition对应条件应用于整个体积。
V olume Heat :体积热，对应于在整个体积中的热源。
Surface Heat: 让用户指明一个给定的材料的自由表面冷却的怎么样的。
Momentum source 充型过程的冲量。
Mass source 在充型的过程中，应用浇口的不同方式。
Filter Heat 当过热的液体流过初始时冷却的过滤网时，可能有凝固部分（后会熔化），应该定义一个filter和流动液体金属之间热传导系数。
3.Assign enclosure
Assign Enclosure 是针对辐射问题而设定的。
5.1.5 Process condition
对于仅仅只有热传导的问题，重力方向的定义是很重要的。在计算缩孔的过程中，适用于POEOS=1的情况。Constant常用来定义重力的方向，而rotate只用来流体流动的问题。Assign volume用于辐射问题。Assign enclosure 用于辐射问题。
5.1.6初始条件的设定initial conditiona
每一个材料的初始条件温度必须得定义，可以以常数的形式定义，也可以用Extracted temperature，指明来自一个以前的计算。Extracted temperature比较复杂，一般都是直接设定初温度为常数。
5.1.7运行参数的设定run paramaters
如果是纯粹的热传导模型，则thermal这一项应该设置成1或2。温度结果储存的频率一定要详细指明，以及气孔模型也要指定。
接下来，补充三个东西：
1.fluid flow&filling (流体流动和充型)
流体流动模型执行模具充型计算（自由表面）及流体流动的计算，用Navier-stokes 方程，下列几个结果可以通过计算得到：充型的行为、自由表面的演变、自然对流和受迫对流、流体的动态压力、Entrapped 气体、过滤器的行为。
注意一点材料数据库里面的材料的前面有F 、T，是说明属性的，如果是F，则说明流体的这种属性优先其它的属性，选择材料时，优化选用这种属性。流体材料的属性应该具有流体的性质（如流速）。在边界条件设定中，指定速度、压力、WALL和浇口。非常必要在模具和铸型的交界的部分把边界条件中的速度设定为零。零边界速度可以用WALL边界条件来代替，有同样的效果。在process 菜单中，定义重力的方向即可。流体流动模拟在运行必须在run parameters 中的flow 中，设定为1或3。自由表面模型也得设置，以及气孔模型也得激活。流体流动结果的储存也得具体的指定。还有其它的一些设置都得填好。
2.Radiation
用灰体效应（视角计算因子）来解决复杂的计算问题，可以获行以下结果，辐射热传输效应、灰体效应。
辐射问题可以简单的被处理成一个辐射热问题，也可以处理成一个考虑到反射光，阻碍作用及灰体效应在内的一个复杂的辐射计算问题。因为辐射问题涉及到视角因子，包括了各部分（铸件和铸型）与环境之间的相互作用的计算，所以有必要把环境也纳入模型中，这就是enclosure .
如果铸件在炉子中，enclosure就是炉子全身（或者说是炉子内部的表面）如果铸件在CASTSHOP中，那得设置一个人工的enclosure（用入铸件的包围）。Enclosure可以是实体（用3-D FEM MESH 描述）
流程图与一般的一样，流成*d.dat文件，或*mash文件，但在Geometry Boundary Process 及Run parameters中应设计额外的参数。
下面是这些增加参数的描述：
在File/multiple meshes menu中如果一个模型，就会有一个enclosure,有两种方法可以打开，1：这个enclosure是和实体网格一样，都是从meshcast中产生的，这个enclosure将被标注作为一个enclosure. 2：这个enclosure是在meshcast 中产生，作为一个常规的网格，这个实体网格或表面网格用File/Multiple mashes 功能项来登陆Geometry/symmetry menu（较难）。
Material和Interface menu已增加额外的参数。
Boundary condition menu/Run parameter menu(难略)
3 . Stress应力分析
执行热——机械计算，可以获得以下的结果：应力分布、塑弹性变形、Dispayment 、气孔形成、Elastic springback、模具疲劳、热裂、裂纹。
共有5个应力模型来分析应力：线性应力模型、弹-塑性模型、弹-粘-塑性模
金属热物性参数
金属热物性参数
表1 各种金属的热物性值 金属温度? C 比热 cal/(g·?C) 导热系数 cal/(cm·s·?C) 密度ρ(g/cm3)液相 线、固相线温度(?C) 纯铁 25 200 400 769 800 1000 1500 0.107 0.124 0.145 0.358 0.230 0.148 0.180 0.192 0.152 0.120 0.074 0.071 0.070 0.032 ρ=7.88(20?C) =7.3(1500?C) =7.0(1600?C) 镇静钢(C0.08%) 200 400 800 1200 0.112 0.124 0.142 0.230 0.158 0.142 0.128 0.107 0.068 0.071 ρ=7.86(15?C) 软钢(C0.23%) 200 400 800 1200 0.112 0.124 0.142 0.228 0.158 0.124 0.116 0.102 0.062 0.071 ρ=7.86(15?C) 碳素结构钢(S35C) 25 200 400 800 0.111 0.125 0.134 0.285 0.103 0.095 0.079 0.078 中碳钢(C0.4%) 200 400 800 1200 0.112 0.122 0.140 0.148 0.156 0.124 0.115 0.100 0.059 0.071 ρ=7.85(15?C) 共析钢(C0.8%) 200 400 800 1200 0.108 0.128 0.144 0.146 0.160 0.119 0.108 0.091 0.058 0.072 ρ=7.85(15?C) 工具钢(C1.2%) 200 400 800 0.108 0.130 0.142 0.156 0.103 0.102 0.089 0.057 ρ=7.83(15?C)
Procast相关参数设置一览
相关参数设置一览 PRECAST中参数的设置 （USER PRE-DEFINED RUN PARAMETER） 一. GENERRAL 1.） STANDARD NSTEP 2000 定义模拟时间总步数，时间步数达到该步数时，模拟终止 TFINAL 1 +000 定义ProCAST模拟时间（如同时定义TFINAL 和NSTEP，哪个先达到，按哪个终止模拟） TSTOP 2 +000 定义模拟分析终止温度 INILEV 0 定义初始步数，第一次模拟INILEV＝0，如继续某一步数模拟，INILEV＝继续模拟步数，（该步长数必须为输出步长的整数倍）。 DT 1 定义时间初始时间步长
DTMAX 1 +000 定义最大时间步长 TUNITS 2 （K C F）温度输出单位 VUNITS 1 速度输出单位 PUNITS 5 压力输出单位 QUNITS 1 热流输出单位（这几项是设置单位的，数字对应着可选项的顺序数） 2）ADVANCED NRSTAR 5 定义允许重新计算次数 NPRFR 1 定义文件输出频率 PRNLEV 0 定义输出节点某项结果，默认值＝0 ＝0，不输出＝1，输出节点速度＝8，输出节点压力＝16，输出节点温度 ＝64，输出节点涡流强度＝128，输出节点涡流分散率＝1024，输出节点位移 ＝8192，输出面热流＝32768，输出节点磁热能
SDEBUG 1 定义调试信息，默认值＝1 ＝0，不记录调试信息＝1，在文件中记录求解情况、时间步长控制、自由面模型 AVEPROP 0 定义计算每个个单元属性方法 ＝0，计算每个高斯点属性＝1，计算单元中心属性，以其作为整修单元平均值 CGSQ 0 定义CGSQ求解，默认值＝0 ＝0，使用默认TDMA求解 ＝1，使用CGSQ求解U方程＝2，使用CGSQ求解V方程 ＝4，使用CGSQ求解W方程＝16，使用CGSQ求解能量方程 ＝64，使用CGSQ求解涡流强度方程＝128，使用CGSQ求解可压缩流动密度方程 LUFAC 1 定义CGSQ求解预处理参数 DIAG 16384 对于对称求解，定义DIAG求解项（diagonal preconditioning flag） ＝0，对所有采用Cholesky预处理＝8，对压力采用
procast教程精品2
Gravity-Sand This tutorial will guide you step by step in the ProCAST set-up of a sand casting simulation. The geometry used for this tutorial is composed of a: ·casting ·sand box ·cores 本指南将指导你在ProCAST 中一步一步地建立一个砂型铸件模拟。 本指南中需要的几何模型包括: ·铸件 ·砂型 ·砂芯 1 Load the sand.mesh model in PreCAST 1、在PreCAST中加载sand.mesh 模型 Please enter first the case name under the 'Case' field of the file manager and press the PreCAST menu PreCAST will load first a ProCAST file (d.dat) if it is present in the current directory. If PreCAST does not find any ProCAST file, it will look for a MeshCAST file (.mesh) with the corresponding prefix. And if there is no MeshCAST file, you will have to use the Open file menu of PreCAST in order to look for the right file. 首先在file manager中的'Case' 区域添入工程名称，点击PreCAST菜单。PreCAST将首先加载一个PreCAST文件(d.dat)，如果这个文件在当前目录中。如果PreCAST没能找到一个PreCAST文件，它将搜索一个带有相应前缀的MeshCAST文件(.mesh)。如果没有MeshCAST文件，你将不得不用PreCAST菜单中的Open文件菜单来搜索正确的文件。
(仅供参考)ProCAST-熔模铸造过程数值模拟
熔模铸造过程数值模拟 —国外精铸技术进展述评 北京航空航天大学陈冰 20世纪90年代以来，国外一大批商业化铸造过程数值模拟软件的出现，标志着此项技术已完全成熟并进入实用化阶段，有相当一部分已成功地用于熔模铸造。其中，A FSolid (3D)（美国）, PASSAGF/POWERCAST（美国）、MAGMA（德国）、PAM-CAST（法国）、ProCAST（美国）等最具代表性。尤其值得一提的是由美国UES公司开发的ProCAST，和美国铸造师协会(American Foundrymen's Society)开发的 AFSolid(3D)，它们代表了二种不同类型的软件系统。 一. 熔模精密铸造过程数值模拟的佼佼者——ProCAST 早在1985年，美国UES Software Co.便以工程工作站/Unix为开发平台，着手开发ProCAST[1]。为了保证模拟结果的准确性，ProCAST一开始就采用有限元方法(FEM)作为模拟的核心技术。自1987年起，开发用于熔模铸造（精铸）的专业模块。1990年后，位于瑞士洛桑的Calcom SA和瑞士联邦科技研究院也参加ProCAST部分模块的开发工作。2002年，UES Software和Calcom SA先后加盟ESI 集团（法国）。通过联合，ESI集团在虚拟制造领域的领先地位进一步增强。 现在，ProCAST也有微机/Windows或Windows NT版本。三维几何造型模块支持IGES、STEP、STL 或Parasolids等标准的CAD文件格式。Meshcast模块能自动生成有限元网格。它的凝固分析模块可以准确计算和显示合金液在凝固过程的温度场、凝固时间，以及固相率变化，同时，从孤立液相区、缩孔／缩松体积分数、缩孔／缩松Nyiama （新山英辅）判据等三方面，帮助铸造工程师分析判断缩孔／缩松产生的可能性和具体位置(见图1) [2]。针对熔模铸造热壳浇注的特点，ProCAST传热分析模块考虑到热辐射对温度场和铸件凝固过程的影响, 这对于经常需要处理热辐射问题的熔模铸造而言特别重要。例如，对不锈钢人体植入物的凝固过程进行模拟时，发现位于模组中部的铸件由于接收到的辐射热比周边铸件多，因而温度偏高，不利于铸件顺序凝固，容易产生缩孔、缩松[1]。特别值得一提的是，ProCAST特有的辐射分析模块，计及辐射线入射角和遮挡物的影响，模拟对象一旦因相互运动导致辐射线入射角改变或产生遮挡, 该软件将重新自动进行计算，特别适用于定向凝固和单晶铸造。 a) 孤立液相区 b) 缩孔／缩松体积分数 c) Nyiama （新山英辅）判据图1 ProCAST缩孔／缩松判据
(推荐)氯化钙热力学物性参数
氯化钙热力学物性参数 1氯化钙理化性质及其应用 氯化钙的相对密度为2.15g/cm3，熔点782℃、沸点 1600℃以上。具有极强的吸湿性，暴露于空气中极易潮解。易溶于水，同时放出大量的热。文献[1]详细介绍了氯化钙的应用和生产工艺：氯化钙的应用按级别分为：工业级氯化钙[2]和食品级氯化钙[3]。 1.1工业级氯化钙 工业级氯化钙具有遇水发热且凝点低的特点，可用于融雪和除冰[4-6]。并有吸水性强的功能，还可用作干燥剂，如用于氮气、氧气、氢气等气体的干燥。还是港口消雾[7]和路面集尘[8]、织物防火的最佳材料[9]。氯化钙水溶液是冷冻机用和制冰用的重要制冷介质[10]。另外氯化钙还可当作脱水剂、防冻剂、絮凝剂及生产色淀颜料的沉淀剂等。 1.2食品级氯化钙应用 在食品生产中，氯化钙可用于食品加工的稳定剂、稠化剂、吸潮剂、口感改良剂等。在医药领域，氯化钙还可用于药物合成的原料。 1.3氯化钙用于热泵 氯化钙主要是用于化学热泵（Chemical Heat Pump 简称CHP），它是利用不同条件下的一对耦合的可逆化学反应所产生的吸收放热现象来实现热量的传递的，它是一种将热能转化为化学能，从而将
蓄热机和热泵机合二为一的新型节能技术[11]。文献[11]研究了化学热泵为CaCl 2/CH 3OH 体系，它利用了如下化学反应： 23232()2()CaCl CH OH g CaCl CH OH s ??→+?←?? 该反应是一个气固两相的可逆络合反应，反应的正方向是放热反应。 以CaCl 2/CH 3OH 体系设计的化学热泵的工作原理图如下： 下面是氯化钙的部分热力学性质图表：
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ProCAST 软件综合培训教程 CopyRight第一章软件及基本操作介绍ProCAST 软件是由美国UES 公司开发的铸造过程模拟软件，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。 一、软件模块： 如图1 所示，ProCAST 软件包括8 个模块： 1、基本模块Base Module：基本模块包括温度场、凝固、材料数据库及前后处理。 2、剖分模块Meshing：产生输入模型的四面体体网格 3、流动模块Fluid：对铸造过程中的流场进行模拟分析 4、应力模块Stress：对铸造过程中的应力场进行模拟分析 5、微结构模块Microstructure：对铸件的微观组织结构进行模拟分析 6、电磁模块Electromagnetic：对铸造过程中的电磁场进行模拟分析 7、辐射模块Radiation：对铸造过程中的辐射能量进行模拟分析 8、逆运算模块Inverse：采用逆运算计算界面条件参数和边界条件参数 二、模拟过程 ProCAST 软件的模拟流程包括： 1、创建模型：可以分别用I-Deas、Pro/E、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文件。
ProCAST 软件综合培训教程 CopyRight、MeshCAST：对输入的模型或网格文件进行剖分，最终产生四面体体网格，生成 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 和文件， 4、DataCAST：检查模型及PreCAST 中对模型的定义是否有错误，如有错误，输出错 误信息，如无错误，将所有的模型信息转换为二进制，生成文件。 5、ProCAST：对铸造过程模拟分析计算，生成文件。 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。 三、应用范围 ProCAST 软件可应用于砂模铸造、金属模铸造、熔模铸造、高/低压铸造、精密 铸造、蜡模铸造、连续铸造等多种铸造过程。 四、软件的安装 1、在UNIX 系统上的安装 ①创建安装目录： mkdir /procast ②进入安装目录： cd/procast ③直接运行安装文件，选择机器类型，如SGI32，安装 ④设置用户权限：chmod 555 BIN/* BIN 文件夹对所有用户有读和执 行权限 chmod 666 LIB/* LIB 文件夹对所有用户有读和写 权限 chmod 777 BIN LIB BIN 和LIB 文件夹对所有用户有 读、写和执行权限 ⑤设置环境变量及路径： setenv ProPATH320 /procast/V320/lib setenv ProBIN320 /procast/V320/bin setenv MeshPATH161 $ProPATH320 setenv P_SCHEMA /procast/V320/schema
procast-初级教程
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第一章 软件及基本操作介绍 ProCAST软件是由美国UES公司开发的铸造过程模拟软件，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。 一、软件模块： 如图1所示，ProCAST软件包括8个模块： 1、基本模块Base Module：基本模块包括温度场、凝固、材料数据库及前后处理。 2、剖分模块Meshing：产生输入模型的四面体体网格 3、流动模块Fluid：对铸造过程中的流场进行模拟分析 4、应力模块Stress：对铸造过程中的应力场进行模拟分析 5、微结构模块Microstructure：对铸件的微观组织结构进行模拟分析 6、电磁模块Electromagnetic：对铸造过程中的电磁场进行模拟分析 7、辐射模块Radiation：对铸造过程中的辐射能量进行模拟分析 8、逆运算模块Inverse：采用逆运算计算界面条件参数和边界条件参数 二、模拟过程 ProCAST软件的模拟流程包括： 1、创建模型：可以分别用I-Deas、Pro/E、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.out 和xxp.out文件， 4、DataCAST：检查模型及PreCAST中对模型的定义是否有错误，如有错误，输出错 误信息，如无错误，将所有的模型信息转换为二进制，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。 三、应用范围 ProCAST软件可应用于砂模铸造、金属模铸造、熔模铸造、高/低压铸造、精密铸造、蜡模铸造、连续铸造等多种铸造过程。 四、软件的安装 1、在UNIX系统上的安装 ① 创建安装目录： mkdir /procast ② 进入安装目录： cd/procast ③ 直接运行安装文件，选择机器类型，如SGI32，安装 ④ 设置用户权限：chmod 555 BIN/* BIN文件夹对所有用户有读和执 行权限 chmod 666 LIB/* LIB文件夹对所有用户有读和写 权限 chmod 777 BIN LIB BIN和LIB文件夹对所有用户有 读、写和执行权限 ⑤ 设置环境变量及路径： setenv ProPATH320 /procast/V320/lib setenv ProBIN320 /procast/V320/bin setenv MeshPATH161 $ProPATH320 setenv P_SCHEMA /procast/V320/schema
Procast_2014_安装教程.以及VE9.6安装教程
安装步骤 一．安装procast 2014 1.Install ESI ProCAST 2014.0 Windows,点击setup.exe，安装时候注意直接把C盘改成其他盘 即可，procast和VE放到一个文件夹里，直至完成。 2.复制bin文件夹到安装好的程序所在文件夹，覆盖先前的。点是即可。Bin文件夹在 _SolidSQUAD_里。 3.Copy "license.dat" to your computer (for example to
4.Create environment variable PAM_LMD_LICENSE_FILE=
2. 安装完成之后，复制文件夹_SolidSQUAD_里的"Windows-x86" and "Windows-x64"文件到安装好的文件里，覆盖原先的。 3. enjoy，选择casting，点击OK。
procastp培训教程
Procast培训简要教程
Procast基本操作指南 Procast铸造模拟的基本流程为：造型——划分表面网格——MeshCAST划分体网格——PreCAST设置边界条件和运行参数——DataCAST——ProCAST解算——PostCAST，ViewCAST处理、分析模拟结果。下面进行较为详细的说明。 一． Ideas造型与划分表面网格 1．造型(simulation + master modeler): 建模顺序为铸件，浇注系统，砂箱。 *注意直浇口面，明冒口面，和砂箱上表面必须在一个平面上。对于一般的砂芯，可看作砂箱的一部分。 2．Partition（先选铸件，再选砂箱。） 3．划分模型的表面网格（simulation+ meshing） 4．输出面网格模型: file, export, ideas simulation universal file, 键入文件名（文件为 *.unv），OK。 二． Meshcast（划分体网格） 1．在Dos窗口键入meshcast 2．File/open，文件类型选I-deas surface mesh(*.unv) 3．Check mesh, Check intersection，检查表面网格质量，提示信息显示在左下角的Message Window中，如表面网格通过，则进入下一步，否则修改4．Tet mesher, full layer（对砂型采用no layer）, gen tet mesh 5．Display Ops下(点击bad element, Negative Jac)检查是否有坏单元和负雅各比单元。如果有坏单元，则Smoothing优化单元(smooth优化建议不要超过两次)，save。有些坏单元无法消除，需对表面网格进行修改。 6．Exit（生成 *.mesh文件） 三． Precast (设定材料的热物性参数，边界条件，运行参数等) 1．在文件所在的目录下键入precast *（*为文件名前缀） 2．Geometry, units(mm), meshcast *.mesh，Apply。（读入体网格文件） 3．检查几何体网格，check geom如有错，退出，修改网格。 4．Material：首先根据具体情况定义材料, database材料热物性数据库管理，根据所用材料选取库中已有的材料或add添加新材料。assign把定义的材料分配到不同的件上，注意选的材料前面的T或F符号，如果只进行温度场模拟，则可选带T的材料，要有流场的模拟，必须选带F的材料。 5．Interface（不同件（如砂型和铸件）之间的界面）：database(界面传热数据
常见物性参数表word版本
常见物性参数表
常用溶剂 一、乙醇（ethyl alcohol，ethanol）CAS No.：64-17-5 （1）分子式 C2H6O （2）相对分子质量 46.07 （3）结构式 CH3CH2OH， （4）外观与性状：无色液体，有酒香。 （5）熔点（℃）：-114.1 （6）沸点（℃）：78.3 溶解性:与水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂; 密度：相对密度(水=1)0.79;相对密度(空气=1)1.59; 稳定性:稳定;危险标记 7(易燃液体); 主要用途:用于制酒工业、有机合成、消毒以用作溶剂 不同压力下乙醇物性参数变化 表压液态密 度比热容气体密 度 蒸发 热 分子 量 粘度沸 点 MPa Kg/m3KJ/Kg*K Kg/m3KJ/Kg g/mol MPa*s ℃ 0.06 750.49 2.811 2.4693 830.21 46.07 0.58 90.6 5 0.04 752.35 2.790 2.1825 837.84 46.07 0.59 87 0.02 754.38 2.767 1.8917 845.99 46.07 0.61 83 常压756.65 2.742 1.5966 854.89 46.07 0.63 78.3 5 -0.02 759.50 2.711 1.2984 865.7 6 46.0 7 0.66 72. 8 -0.04 762.93 2.674 0.9936 878.32 46.07 0.6 9 65.9 -0.06 767.38 2.627 0.6806 893.85 46.07 0.74 56.8 2 -0.08 774.37 2.556 0.3559 916.51 46.07 0.83 42.4
ProCAST压铸教程(中文)
一、 启动Precast. 二、 导入网格文件。 如果要进行3D 分析，需要导入一个有限元网格文件。网格文件可以由PA TRAN , IDEAS, ANVIL, ANSYS, ARIES 等格式输出。本教程使用的网格文件由MeshCAST 自动生成。典型的MeshCAST 文件的文件名类型“prefix.mesh ”。 操作步骤：GEOMETRY>MESHCAST>APPLY 如果使用MeshCAST 生成的文件，模型的单位包含在文件里。如果是由其它的软件生成的文件，必需要进行单位设置。 操作步骤：GEOMETYR>UNITS 如果文件导入成功，会出现一个文件检查结果。（如图）会帮助确认导入文件中正确的节点、元素、实体的数量。 为了方便看几何体，可以使用快捷键。 操作步骤：MATERIAL>SHIFT+X>CTRL+SHIFT+Y>HIDDEN 。 三、 确定对称面 通过选择位于对称面上的3个点来确定一个对称面。使用网格工具或者造型工具可以找到这些点。通过定位每个平面上的节点来确定这些点并且标明节点的平面坐标。 对称面必需满足两个条件： l 没有热流传过对称面 l 没有液流经过对称面 对称边界条件也会自动生成。参见本教程后面的边界条件的设置。 操作步骤：GEOMETRY>SYMMETRY>MIRROR 1>输入对称面的坐标， X=0>APPLY>SYMMETRY>EXECUTE 设置对称面后，屏幕上只显示出一半铸件。我们只要模拟一半铸件，而不会降低精度，并且还会减少模拟的时间。 图 1对称面上的定位点的输入
四、导入网格文件的检查 导入的文件中是否有坏点对模拟结果有很大的影响。一定要对导入的文件进行检查。 1、操作步骤：GEOMETRY>CHECK GEOM>NEG-JAC 本步骤用来寻找负雅可比元素。这些元素把内部的面翻到外面或者是平面。如果网格文件中含有这些元素，模拟中止很大程度上是由于收敛的问题。 2、操作步骤：GEOMETRY>CHECK GEOM>VOLUMES 本步骤用来检查模型不同部分的体积。体积检验使我们确信单位是否正确以及用型腔的一些信息。 五、保存PreCAST的设置 在PreCAST设置过程中，我们可以在任意一点保存。这样可以防止以外的停电、错误设置或者文件损坏导致数据的丢失。 操作步骤：GEOMETRY>SA VE 当使用保存功能时，就会把所有模拟所需要的数据都保存在文件[prefix]d.dat中。数据中包含几何数据、使用的材料、工艺数据等等。在保存结束退出PreCAST时，会用[prefix]p.dat形式生成第2个文件。这个文件仅仅包含有运行参数。 六、定义材料 现在我们对模拟中使用的材料进行定义。本问的例子中，铸件使用AL356，模具使用H13钢。 在材料设置表中，有3列。ID用来标明元素群所使用的材料。MA TERIAL NAME用来定义有相同ID 的元素使用材料的名称。TYPE用来确定几何体的功能，这可以使PreCAST对模型进行计算或者假设。 操作步骤：MATERIALS>ASSIGN>选择#1，材料库中的AL356材料被选中>ASSIGN>在TPYE中输入CASTING>选择#2，材料库中的H13材料被选中>ASSIGN>选择#3>ASSIGN
Procast操作步骤
Procast操作步骤： 1.启动软件 ，出现界面， 可在installation setting中更改文件路径。在file manager——case 中输入文件名（随便），点击meshcast。 Meshcast主要是划分网格，precast主要是前处理，施加约束条件，datacast主要是检验模拟施加条件等，可以跳过，在procast求解时会先检查一遍再求解，viewcast为后处理，status 为求解过程中的进度条。 2.网格划分 进入meshcast后，file——open所要模拟的模型，最好是parasolid格式的，比较方便。 导入文件后会提示设置单位，在properties中选择mm。
图形左边中间 左上角第一个为检查图形按键，检查无误后，设置网格大小，右下方如图 可根据图形实际大小设置length，再点击左起第一个，生成网格，第二个显示网格，第三个检查网格，最后一个进入生成体网格界面。 在editmesh中再次点击checkmesh，（调整length值，将其设置成合适大小） 其他默认，Tetmesh中。这时可以看到会产生相关模型。点击save SM保存网格模型，关闭。 3.前处理 回到主界面，打开precast
打开刚才保存的网格文件。先，再定义材料 ，定义模具和成型件的材料属性。 ，材料可以自己添加，add键 定义材料的名称，密度，热学，流体方面的性质等等。（主要定义材料的密度、导热系数和粘度。）
分别选择模具和成型件，选择下方的材料，点击assign定义属性。模具的type为mold，empty 为no；成型件为Casting，empty为yes。 材料定义后，点击interface，定义模具与成型材料之间的换热系数。同材料定义类似，可以自己添加两个面之间的换热系数。（） Boundary conditions定义——assign surface 首先要添加自己需要定义哪些方面的参数，从add中添加。 常用的有temperature、heat、pressure（浇口压力）、inlet（浇口流量，8060HT-1聚氨酯材料流量大概2.5g/sec）、wall（边界设定）等。 Process定义——主要是设置重力，根据自己的模型坐标设置。熔体流向型腔方向的重力加
procast凝固模拟简介
ProCAST凝固模拟简介 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。 1.2 ProCAST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ProCAST TM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ProCAST TM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。 1.3 ProCAST 材料数据库 ProCAST TM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。 1.4 ProCAST 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。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，ProCAST TM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
铸造模拟软件procast使用指南
铸造模拟软件procast使用指南 铸造模拟软件ProCast使用指南编制日期:2009-2-18 编者: 版次:01 第 1 页共 56 页 铸造模拟软件ProCast 使用指南 编制: 审核: 批准: 声明:此设计指南仅供………内部使用，切勿外传。 铸造模拟软件ProCast使用指南 编制日期:2009-2-18 编者: 版次:01 第 2 页共 56 页 目录 1 序言……………………………………………………………………………………………
....................3 2 ProCa st软件主界面. (3) 2.1 ProCast适用范围 (4) 2.2 ProCast模拟分析能力 (4) 2.3 ProCast分析模块....................................................................................................5 3 ProCast和常用软件的接口. (9) 3.1 ProE网格划分 (9) 3.2 GeoMesh前处理 (12) 4 网格处理模块MeshCast 的 (16) 4.1 Open (17) 4.2 Repair (17)
4.3 在修补环境中生成表面网格模型 (19) 4.4 在Meshing environment 中编辑表面网格 (19) 4.5 Generate Tet Mesh (21) 5 前处理模块PreCast (23) 5.1 Geometry (23) 5.2 Materials (23) 5.3 Interface (24) 5.4 Boundary Conditions (24) 5.5 Process (26)
ProCAST.从虚拟到真实
第六届中国铸造厂长（经理）国际会议（2004） 从虚拟到真实 ——换热器壳体的虚拟熔模铸造 北京航空航天大学陈冰 泰州金鼎精铸公司荆剑 计算机技术特别是图形、图象处理技术的快速发展，使现实世界中的许多过程、现象和形象都能在计算机中再现出来，这就是所谓‘虚拟’。例如，虚拟驾驶、虚拟人物，三维动画和游戏、甚至虚拟的节目主持人等等。计算机数值模拟和可视化技术的发展，使虚拟铸造变成现实。当然，这是建立在科学基础上的(以经典传热学、流体力学和弹塑性力学为理论基础)的虚拟，而不是基于艺术创作的虚拟。 从世界范围看铸造过程数值模拟技术的发展大体经历了三个发展阶段：① 20世纪60年代是尝试阶段，开始开展以导热偏微分方程为基础的铸件凝固温度场数值模拟。② 20世纪70年代和80年代前期是以温度场数值模拟为主要内容的基础研究(材料热物理性能参数、界面条件、潜热处理等)及缩孔、缩松等缺陷判据与质量预测预报，同时开展对流场、应力场的研究。1978年美国精铸年会上J.Hockin (Electronicast Inc.)发表的“Factors Affecting The Solidification 0f Investment casting”、和 Arizona大学G.H.Geiger教授的“Fundamentals of Solidification”长达100页的长篇论文“The Thermal Conductivity of Shell Investment Materials ”，为建立熔模铸造充型-凝固过程数值模拟数据库奠定了坚实的基础。③ 20世纪80年代后期和90年代是实用化和研究工作进一步深化的阶段。事实上,美国UES公司开发的ProCAST铸造过程仿真软件早在1988年就开发成功。90年代中期，美、德、法、英、日等国一大批功能强大、性能完备的商品软件已投放市场，对铸造新产品的研制、开发和生产发挥出越来越大的作用。在众多铸造过程模拟软件中，已有许多可用于熔模铸造，ProCAST就是其中的代表。它最初是以工程工作站/Unix为开发平台，现在也有微机/Windows版本。兼容性良好的几何造型模块支持IGES、STEP、STL或者Parasolids等标准的CAD文件格式。计算方法采用有限元法(FEM), Meshcast模块能自动生成有限元网格。ProCAST流动分析模块不仅可以模拟金属液在浇注系统和型腔中的流动状态，还可以模拟流体通过多孔介质(陶瓷过滤器)的流动，预报倒流、噎流等现象，预测冷隔和浇不到等铸造缺陷。此外，它的流动分析模块中包含有对非牛顿流体的分析计算是该软件的又一特色，不但可以模拟液体金属的流动，还可以模拟塑料或精铸模料在压注时的充型行为。特别值得一提的是ProCAST特有的辐射分析模块大大加强了计算热辐射的功能，这对于经常需要精确处理热辐射问题的熔模铸造而言显得特别重要。1994年美国国家航空航天总局(NASA)在调查评估的基础上推荐该软件为美国航空航天领域铸造过程CAE首选软件。美国Howmet、Pratt & Whitney、PPC、GEAE以及英国Rolls-Royce等世界著名的航空航天精铸企业纷纷选择ProCAST作为铸造工艺分析和新产品开发的重要工具。下面以精铸换热器壳体为例，说明利用ProCAST虚拟铸造的过程和效果。
材料热物性参数
Apache-Tables
Apache-Tables Table1Ground Reflectance (3) Table2Precipitable Water Vapour Depth(In Metres) (4) Table3Dry-Bulb Temperatures (5) Table4World Weather Data (6) Table5U-Values for Glazing (7) Table6Thermal Conductivity,Specific Heat Capacity and Density (9) Table8Shading Coefficient and Short-wave Radiant Fraction for Blinds and Curtains (19) Table9Transmission Factors for External Miniature Louvres (20) Table10Sensible and Latent Gains from People (21) Table11Radiant Fraction for Casual Gains (22) Table12Winter Design Temperatures and Air Changes (23) Table13Heat Emitter Radiant Fraction (26) Table14Solar Absorptivity (27) Table15Thermal Resistances of Air Gaps (28) Table16Diffusion Resistance Factors (30) Table17Permeances (31) Table18Vapour Resistivities (32) Table21Inside Surface Resistance(Table A3.5CIBSE Guide) (34) Table22Outside Surface Resistance(Table A3.6CIBSE Guide) (35) Table23Emissivities of Various Materials(Table C3.7CIBSE Guide) (36)
procast手册
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。 1.2 ProCAST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ProCAST TM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ProCAST TM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。 1.3 ProCAST 材料数据库 ProCAST TM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。 1.4 ProCAST 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。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，ProCAST TM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
物性参数表
常用溶剂 一、乙醇（ethyl alcohol，ethanol）CAS No.：64-17-5 （1）分子式 C2H6O （2）相对分子质量 46.07 （3）结构式 CH3CH2OH， （4）外观与性状：无色液体，有酒香。 （5）熔点（℃）：-114.1 （6）沸点（℃）：78.3 溶解性:与水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂; 密度：相对密度(水=1)0.79;相对密度(空气=1)1.59; 稳定性:稳定;危险标记7(易燃液体); 主要用途:用于制酒工业、有机合成、消毒以用作溶剂 不同压力下乙醇物性参数变化 表压液态密 度比热容气体密 度 蒸发 热 分子 量 粘度沸 点 MPa Kg/m3KJ/Kg*K Kg/m3KJ/Kg g/mol MPa*s ℃0.06 750.49 2.811 2.4693 830.21 46.07 0.58 90.65 0.04 752.35 2.790 2.1825 837.84 46.07 0.59 87 0.02 754.38 2.767 1.8917 845.99 46.07 0.61 83 常压756.65 2.742 1.5966 854.89 46.07 0.63 78.35 -0.02 759.50 2.711 1.2984 865.76 46.07 0.66 72.8 -0.04 762.93 2.674 0.9936 878.32 46.07 0.69 65.9 -0.06 767.38 2.627 0.6806 893.85 46.07 0.74 56.82 -0.08 774.37 2.556 0.3559 916.51 46.07 0.83 42.4