Procast连续铸造模拟分析案例

职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库主讲教师：张宏

四川工程职业技术学院Procast连续铸造模拟分析案例铸造CAD/CAE技术职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸造CAD/CAE技术连续铸造模拟分析基本原理-非稳态模拟首先，铸件被分为两个部分（1、2），连铸分析开始后，2向下移动（1保持不变），要保持连续必须在1、2之间加入3，在铸造过程中不断有新的单元层在1、3之间产生。如图所示，不同区域采用不同算法：Lagrangian、Eulerian职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸造CAD/CAE技术连续铸造模拟分析基本原理-非稳态模拟

在1、2之间设置多层厚度为0的网格，随着铸造过程逐渐展开。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸造CAD/CAE技术连续铸造模拟分析基本原理-非稳态模拟

在折叠区，MiLE能够计算得到连续的温度、凝固率、速度、压力场。采用传输设置，折叠区及其下区域同时向下移动。目前，MiLE算法只能模拟竖直连铸，不能模拟曲线、薄带。但可以完全耦合热-流动-应力。唯一的限制就是：固相不能穿过折叠面，可以通过设置非平面折叠面来避免该情况的发生。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸造CAD/CAE技术1）铸件要分成两个部分，模具和底部结晶器设置和普通铸造一样；2）要在铸件两个区域之间设置折叠层，一定要保证折叠层足够高，凝固区不能穿过该层；3）折叠层以上称为“上游”（绿色区），折叠层以下称为“下游”（红色区）。1、连续铸造模拟-网格

职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸造CAD/CAE技术2、连续铸造模拟-Geometrymenu

由于MiLE算法不支持ViewFactors（ON）的辐射计算，所以不必定义对称关系，而只需要在BoundaryConditions中定义。MiLE算法不能使用Virtualmold。菜单中显示的体积是原始模型的体积，而非折叠层展开后的体积。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸造CAD/CAE技术3、连续铸造模拟-材料定义(Materials)

材料定义同普通铸造相同，折叠层的两侧材料是相同的，都定义为“Casting”，同样可以向普通铸造一样定义应力参数（Stress）职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸造CAD/CAE技术4、连续铸造模拟-界面换热系数(Interface)

模具间界面同普通铸造；折叠界面定义为COINC，但不需要设置任何值，即保持为*。上游区与模具间界面设为COINC；下游区（包括下部结晶器）和模具间界面设为NCOINC。因为下游区（包括折叠区）和下部结晶器在铸造过程中与模具有相对运动。非连续界面可以处理固定模具和运动铸件之间的热交换。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸造CAD/CAE技术5、连续铸造模拟-边界条件(BoundaryCondition)

定义折叠面两端的连接：选择上游区的折叠面节点定义为Periodic-1（循环、周期性），选择下游区的折叠面节点定义为Periodic-2，然后点击Link按钮将这两个面连在一起。在弹出的界面中，保持默认值不变，点击Apply。（移动向量为0，转动轴非0）职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸造CAD/CAE技术6、连续铸造模拟-边界条件(BoundaryCondition)

选择下游折叠面设置为Accordion，并添加相应的Accordion条件，设置参数：层数、单元厚度。设置的层数不能太多，因为在计算开始时（Datacast），所有的层都同时建立。为了控制计算模型大小，折叠层的总厚度不要超过延伸长度太多。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸造CAD/CAE技术7、连续铸造模拟-边界条件(BoundaryCondition)

选择折叠面以下区域的表面，设置HeatBC。要使用Userfunction来定义HeatBC。Copyfunc_convehtransfer.c到当前目录，添加程序如左图所示。对于竖直铸造，当Y坐标大于等于0.02（根据模具底面的实际坐标确定）时，对流换热系数为0；低于0.02时，为3000。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸造CAD/CAE技术8、连续铸造模拟-边界条件(BoundaryCondition)

在入口面设置浇注速度，对于本例，其大小和下游区移动速度相同。在入口面设置大小为1par的压力边界条件，同样在运行参数中设置PREF为相同值。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸造CAD/CAE技术9、连续铸造模拟-边界条件(BoundaryCondition)

由于铸件下游区和模具间为非连续界面，所以要在铸件表面设置WallBC，以防止金属液泄漏。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸造CAD/CAE技术10、连续铸造模拟-工艺条件(Process)

为折叠面以下区域设置Translation（移动速度），Process-〉AssignVolume其速度大小等于铸造速度；参数设置界面如图所示。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸造CAD/CAE技术11、连续铸造模拟-InitialconditionsRunParameters

Initialconditions：初始条件设置参见重力铸造。RunParameters：除了普通运行参数外，要使用MiLE算法，必需在P.dat中添加ACCORDION1FLOW1启用流动计算；PREF1bar和前面设置的压力边界条件相同；LVSURF1.1设置一个大于1的值。12、运行DataCAST和ProCAST进行求解1）点击“procast”,弹出如图所示对话框；2）勾选“executedatacastfirst”；3）点击“confirm”，开始计算。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铸造CA