PROCAST铸造学习Word文件下载.docx

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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

6.Boundary,设定边界条件：

对砂型铸造，需要定义temperature（浇注温度），heat,velocity几个边界条件，temperature和velocity定义在浇口，heat

定义

冒口对环境的传热以及砂箱表面对环境的传热。

此外对剖分的模型还要有symmetry（对称）定义，选择对称面时，一定要把铸件和砂型的对称面都选上。

database边界条件数据库管理，针对实际情况添加add。

velocity的定

义注意u,v,w方向的设定，即根据坐标系铁水浇注的方向。

Temperature的

定义添力卩filmcoff和ambitemp两个参数。

assignsurface，分另Sadd

（Temperature,Velocity,Heat，symmetry）,然后assign，select（Temperature

和velocity选浇口面，注意直浇道内必须有节点（建议浇道内的节点密一

些）；

两个Heat分别选冒口上面和砂型表面（只显示砂型，用selectall可以全选中）。

每选定一个后都要store。

最后查看对应的选项的显示。

7.Process下定义Gravity，（根据坐标系设置重力加速度为9.81m/s2，方向根据坐标系设置+或-。

8.Initialcondition，初始条件设置：

constant,分别设置砂型和铸件的初始温度；

Freesurface,设定铸件对应的empty为yes（这是模拟流场的需要，如果只

模拟温度场，铸件empty项应为No）。

9.Runparameters,设置运行参数：

units设置结果输出的缺省单位；

general

（INLEV为0,NSTEP设置模拟的总步数，运算到此步后终止，TFINAL设置模拟工艺的总时间。

）；

thermal（TFREQ,QFREQ设置结果输出频率，即几步一存，决定了输出温度场结果文件的大小，可设为5或10）;

flow（VFREQ

同上，决定了输出流场结果文件的大小，可设为5或10。

FREESURFACE

为1时为压力快速浇注，2时为重力慢速浇注，砂型铸造一般设为2。

LVSURF为转换模拟模式前（考虑了浮力和收缩的影响）填充的分数，可设为1）

10.Exit,检查左右数字是否相等，如果前几项不等，则goback,检查前面

的设

置。

最后continue。

生成*d.dat（含边界条件等）和*p.dat文件（含运行

参数）。

4.运行Datacast*

5.运行Procast*

6.重开一dos窗口，运行Prostat*，随时检查模拟中的情况。

7.运行Viewcast*（模拟结果的图像显示）

8.灵活运用Viewcast分析模拟结果

1.首先通过转动，显示模型到合适位置。

A可以先点击Materials,取消砂型，以便于观察铸件的位置。

B然后根据坐标采用快捷键X，丫，Z（或+Ctrl,+Shift）把铸件转动到合适的位置。

C另外可通过快捷键F2，F3放大或缩小模型以适合观察。

D采用VIEW，HIDDEN命令有助于观察。

2.查看温度场结果。

AContour,thermal，temperature（温度场）。

B设置动画显示的频率，Steps,start=0，6门4=最后一步,freq=1（实际根据前面Precast中运行参数的设置的步数输出）。

C控制连续或单步输出，在PARAMETERS,循环单击CONTINUOUS和SINGLE-STEP

D最后VIEW,PICTURE

注意，此时的温度场云图只是在铸件的表面。

在后面将学会如何观察铸件内部的温度场。

3•改变颜色条，改变显示单位，观察自由表面。

AViewcast可根据结果缺省给出颜色条。

用户为了观察特定区域特定温度场结果，可以自己半自动和全手动设置颜色条。

如下，PARAMETERS

SEMI-AUTO（BAS设置的最低值，DELTA各颜色条之间的间隔值）或

MANUAL手动设置各颜色条对应的温度值）。

B可以改变显示的温度单位。

如采用摄氏度或华氏温度。

PARAMETE，S

UNITS（单击Temperature在各温度单位间转换）。

C观察自由表面前沿。

PARAMETEK&

REESURFACE

4•使用单步显示。

A如前所示PARAMETERS!

环单击在CONTINUOUS!

SINGLE-STEP

间转换。

单步显示可以按照自己设定的步骤显示结果并在感兴趣的画面详细观察，或保存。

（ST表示存储一个重放文件，G表示存储一个GIF格式图片，P表示存储一个PostScrip格式文件。

单击向前、向后按钮可以显示不同步骤的画面。

B最后VIEW,PICTURE

5•观察有色矢量结果。

流场速度、温度梯度等结果可以采用矢量箭头来观察。

AContour,NONE。

BVECTOR,FLUIDVELOCIT。

C矢量箭头的颜色缺省为白色，可以改变其颜色。

PARAMETERS,COLOR

VECTORS,MAGNITUDE

如果矢量箭头太大或太小，观察时可以通过敲击Ctrl+B键使其变大，Ctrl+S

键使其变小。

6•观察固相分数结果。

A固相分数结果显示了金属从液相向固相凝固的情况。

颜色条0表示全液

相，1表示全固相。

固相分数结果可以帮助分析哪些地方有可能出现收

缩，拉伸或其它结果。

Contour，THERMAL,FRACTIONSOLID

B使用ReverseVideo,使背景成为白色，有利于结果的打印。

Parameters，

REVERSEVIDEO

C最后VIEW,PICTURE

7•使用Cut-off功能。

CUT-OFF结合某些云图或矢量结果，可以提供铸件内

部的信息。

下面是结合FRACTIONSOLID观察留在铸件内液体的情况。

AContour，THERMAL,FRACTIONSOLID

BPARAMETERS,CUT-OF击成Blow,键入值0.75并回车）。

你会看到在一定的步数下液相（即固相份数低于75%的部分）在铸件内部

的存在情况。

8•看铸件的内部截面。

AView,xyzplanes可分别选不同的X,Y,Z截面，再点击前面的X,Y,Z按

钮成红色，然后Picture。

BView,Anyplane,New,创建任一位置截面显示。

9•缩孔缩松观察。

要有缩孔缩松结果，Precast设置中必须有两个条件：

一是RunParameters的Thermal中的POROS参数设为1或3,此值一般为缺省值。

二是材料的物性参数中的density必须是温度的函数。

ACONTOUR,THERMAL,shrinkagePOROSITY

10.观察凝固时间。

铸件不同部位从浇注开始到凝固完成的时间也可以以云图的形式显示。

为了正确的显示凝固时间，必须把观察的开始步设成存储的最后一步，如模拟的最后一步为1548步，文件输出频率为5步一输出，那么应该把开始步设为1545。

AContour，THERMAL,SOLODIFICATIONTIME

BSTEPS,（Start=最后一步）

注：

关于颜色条上的单位

可以通过Parameters中的Units来控制。

长度单位缺省为cm（如应力计算结果中的变形量）。

缩孔缩松单位为百分比，固相分数单位为百分比。

9.应力场的模拟

1.Precast参数设置：

一般与温度场模拟耦合进行。

有几种情况：

一是在建模时把砂型除去，只考虑铸件的应力计算。

二是考虑砂箱的应力参数；

三是把砂型看成刚性的，即不分配应力参数给砂型。

2•第一种情况可以节省计算时间，但结果比较粗糙。

把模型中的砂箱去掉，

只划分铸件网格。

经过meshcast后，读到Precast中。

定义并分配Material,注意材料前面的F应改为T,然后Stress定义并assign。

Boundary中定义

heat，并分配到整个铸件表面，注意heat定义中的AMBIENTTEMPS为

砂箱温度，可设为200〜300摄氏度（粗略），symmetry（如果有剖分面的话）。

InitialCond中设温度，Empty为Nq在RunParameters中的STRESS设

为1，SFREC设为5或10（几步一存，决定结果文件大小。

）Flow中的FLOW设为0。

Exit,Continue,Datacast*,运行procast*。

3•第二种情况模拟的结果比较与实际情况接近。

参数设置从前，把砂型的应力参数分配上。

这样计算时能充分考虑到砂型对铸件阻碍产生的应力，铸件收缩产生的气隙而导致的传热状况改变也被充分考虑到。

砂型中的应力状况也能被计算。

4.第三种情况，在Precast的Material，Stress中设砂箱为刚性，即在Assign时只分配铸件的应力参数。

其它同前。

在此情况下，砂型中的应力状况不

能被模拟。

5.Viewcast分析应力场。

1、Procast充型98停止的问题

如果Procast是以软件默认设置的参数（重力铸造）进行计算，则最后的充型结果就只能是充型98%如果想完全充满，则可更改控制参数：

Runparameters->

Flow—>

LVSUR的参数值为1。

2、关于缩孔缩松的判断

对于shingkageporosity的使用，一般认为空隙率大于1%的为缩孔，小于

1%的为缩松。

但还应该根据其他场的分布变化情况来综合分析，而不能单纯的

依靠该判据。

3、如何在老版本中观察新版本的计算结果

使用新版本进行模拟计算，并且保存了最后的视图，当该结果在老版本中打开时看不到任何试图。

解决办法：

删除工作目录中的*.lv文件（保存最好显示视图的文件）。

4、meshcast与其他CAD软件的接口

igs、step、stl是meshcast的标准cad软件接口文件。

1）输出文应为meshcast能够识别的相应类型。

如*stp---->

>

*step;

2）meshcast一般只支持ASCII类型的parasolid格式文件，即*.x_t

3）有些CAD软件（SolidWorks）输出的文件后缀都为大写，在读入meshcast前必须改为小写。

如*.STEP---->

*.step和*.IGS---->

*.igs

5、meshcastintersections的处理

1）使用checkintersections按钮检查，可能存在的交叉网格。

2）在inputwindow中输入结点序号，使用deleteconn按钮删除与该点相连的单元。

3）点击inactivenodes按钮，选择要缝合crack的结点序号，并输入到inputwindow中，点击

connectcrack按钮，完成自动缝合。

procast网格修改

一、面网格：

1、蓝边

方法一：

合并边

方法二：

加边到面

2、未划分网格（红星）

缺口：

缝合

悬臂：

小碎边：

dele/merge缝合

3、坏网格

狭长边：

剪切周围长边

多余面：

先删除面号，再删除边

二、体网格

1、提供了自动修复功能，但必须先选择需自动修复的区域，整体是无法自动修复的。

2、自动修复无法完成的，进行人工修复，主要是注意交叉网格和坏网格，可增删网格单元。

Procast相关参数设置一览

PRECAS中参数的设置

（USERPRE-DEFINEDRUNPARAMETER

GENERRAL1.）STANDARD

NSTEP2000定义模拟时间总步数，时间步数达到该步数时，模拟终止

TFINAL10.00000e+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）

TSTOP20.00000e+000定义模拟分析终止温度

INILEV0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）。

DT11.00000e-002定义时间初始时间步长

DTMAX11.00000e+000定义最大时间步长

TUNITS2

（KCF）温度输出单位

VUNITS1

速度输出单位

PUNITS5

压力输出单位

QUNITS1

项的顺序数）

热流输出单位（这几项是设置单位的，数字对应着可选

2）ADVANCED

NRSTAR5定义允许重新计算次数

NPRFR1定义xxp.out文件输出频率

PRNLEV0定义输出节点某项结果，默认值二0

=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

SDEBUG1定义调试信息，默认值=1

=0,不记录调试信息=1,在xxp.out文件中记录求解

情况、时间步长控制、自由面模型

AVEPROP0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

CGSQ0定义CGS（求解，默认值=0=0,使用默认TDMA

求解

=1,使用CGS睞解U方程

=2,使用CGS睞解V

方程

=4,使用CGS睞解W方程

=16,使用CGS咪解能

量方程

=64,使用CGS睞解涡流强度方程

=128,使用CGS睞解

可压缩流动密度方程

LUFAC1定义CGS咪解预处理参数

DIAG16384对于对称求解，定义DIAG求解项（diagonal

preconditioningflag）

=0,对所有采用Cholesky预处理=8,对压力采用DIAG预处理

=16,对能力采用DIAG预处理=16384,对辐射采用DIAG预处

理

NEWTONF打开能量方程NEWTONRaphson开关

USER0定义用自定义参数

TMODS2.00000e+000定义一般步数，时间步长修正因子，如当前

时间步长wNCORL后继时间时间步长二当前时间步长*TMODS如当前时间步长>

NCORL后继时间步长=当前时间步长/TMODS

TMODR5.00000e-001定义重新计算时间步长修正因子，TMOD值

小于1,如果不收敛，重新计算步长二当前步长*TMODR

CONVTOL1.00000e-004定义非对称TDMA求解收敛误差

二.THERMAL

1）STANDARD

THERMAL1=1，执行热分析模拟，并将温度选为基本变量

TFREQ10定义温度数据输出频率

POROS1定义是否执行缩松/缩孔模拟分析

二0,不执行缩松/缩孔模拟分析

=1，执行缩松/缩孔模拟分析

二2,执行缩松/缩孔模拟分析，并与溶解气体有关

MACROFS7.00000e-001

PIPEFS3.00000e-001

GATEFEED0

2）ADVANCED

QFREQ10000定义热量数据输出频率

USERHO1

FEEDLEN35.00000e+000

MOBILE3.00000e-001定义活动因子，该参数是液态自由面失去

流动性的临界值，默认值为0.3

LINSRC0微结构分析时，定义sourceterm线性化参数

CONVT11.00000e+000定义温度收敛判据，定义值不应超过液

固相区

TRELAX1.000e+000定义温度驰预参数，该参数用于计算某一预

测步长对温度场的初始假设，默认值为1

CRELAX1.00000e+000定义热容释放参数

CLUMP1.00000e+000定义电容矩阵团因子

CINIT3.00000e-001

3.FLOW

1）STANDARD

FLOW3—定义是否执行流动分析，如果材料属性为非“F”默认值

为0,如果材料属性为“F”，默认值为1

=0，不执行流动分析=1，执行流动分析

=3，填充时执行流动分析，但当充满后，且NCYCLE1时，只执行热分析

二5,利用边界单元法，计算势流

=9，填充时执行流动分析，但当充满后，且NCYCLE＞时，只执行热分析

FREESF1定义自由面模型，默认值为0

=1，自由面在动力作用下的快速填充模型=2，自由面在重

力作用下的慢速填充模型

=3，1和2混合模型，根据作用条件，在1和2之间转换

GAS0—定义是否考虑气体影响，默认值为0

=0，不考虑气体影响=1，考虑气体影响

VFREQ10定义速度数据输出频率

PREF71定义参考压力，该压力是为将绝对压力转换为高斯压力

而从边界条件压力中减去的部分，该参数应用于有气体、由压力界条件驱动的流动、有出气孔、有进气孔的情况。

例如，由一个大气压的压力边界条件驱动的流动，边界条件应定义为2atm,PRE三1atm

PINLET定义压力驱动入口，输入整数值，默认值为0

LVSURF9.80000e-001定义模型由充型向由收缩和弹性引起的平流模

型转换，一般假设自由面垂直于重力加速方向。

LVSURF值代表铸件模型充满的

体积分

COURANT1.00000e+002定义时间步长的递增约束（courantlimit），该

参数只用于流动分析，如果COURANT1，调整时间步长，以便流体在该时间步长时，前进距离不超过一个单元长度。

一般定义COURAN在10和50之间。

对与压缩流，COURANT0.5

2）ADVANCED1

WSHEAR2定义是否应用铸件壁剪切方程，铸件壁剪切方程将非滑动边

界条件转换为铸件壁牵引条件

WALLF8.000000e-001

PLIMIT51.00000e+020定义压力切断开关，当压力超过给定值时，切

断速度入口，此参数对于发生冷隔时作用较大，否则，即使无空间填充，质量和压力也增加

FLOWDEL11.00000e+020

TSOFF10.00000e+000

PENETRATE0

HEAD_ON0

NNEWTON0定义是否为牛顿或非牛顿流动，默认值为0

=0,牛顿流动=1，非牛顿流动，此时粘度为剪切速率的函数

HIVISC0定义流动分析中粘度的不同解决方法，默认值为0

=0，—般流动问题

=1,高粘度流动问题，即雷诺氏数＜1,且粘度小于104poise

二2,较高粘度流动问题，即雷诺氏数＜1

3）ADVANCED2

COUPLED0定义在某一步长是否耦合温度场和流场，默认值为0。

=0,在某一步长耦合温度场和流场，此时，重复计算能量方程，直到收敛

=1，在某一步长耦合温度场和流场，此时，同时计算动量、压力和能量方程，本方法比较精确，但需较长的计算时间。

EFREQ1

TPROF1定义在铸件壁能量方程中是否应用热边界层，默认值为1

=0，在铸件壁能量方程中不应用热界层=1，在铸件壁能量方程中应

用热边界层

VPROF0

CONVV5.00000e-002

MLUMP1.00000e+000

ADVECTW0.00000e+000

PENALTY1.00000e+000

COARSEC8.80000e+000

COARSEP3.33000e-001

4.NCYCLE

ONLYSTANDARD

NCYCLE0压铸循环的次数

TCYCLE10.00000e+000循环的持续时间

TOPEN10.00000e+000模型打开时间

TEJECT10.00000e+000零件取出时间（？

TBSPRAY10.00000e+000压铸开始时间

TESPRAY1O.OOOOOe+OOO压铸结束时间

5.STRESS