procast软件介绍

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　　ProCAST软件是由美国UES（UNIVERSALENERGYSYSTEM）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、凝固和冷却过程等提供模拟，提供了很多模块和工程工具来满足铸造工业最富挑战的需求。基于强大的有限元分析，它能够预测严重畸变和残余应力，并能用于半固态成形，吹芯工艺，离心铸造，消失模铸造、连续铸造等特殊工艺。

　　适用范围

　　ProCAST适用于砂型铸造、消失模铸造、高压铸造、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、触变成形、流变铸造。由于采用了标准化、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。

　　基本特点

　　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形过程中的各种物理现象。有限元法的优点可以归纳如下：

　　①好的几何描述能力。FEM可以精确描述曲面，而FDM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，有限元网格无须像有限差分法那样把细化影响到整修模型，这样使FEM的单元和节点数明显少于FDM。

　　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，FDM无法处理复杂的辐射问题。

　　ProCAST作为针对铸造过程进行流动一传热一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3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。

　　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，若有错误则输出错误信息，若无错误则将所有模型的信息转化为二进制，生成xx．unf文件。

　　6)ProCAST对铸造过程模拟分析计算，生成XX．unf文件。

　　5)ViewCAST显示铸造过程模拟分析结果。(Z)PostCAST对铸造过程模拟分析结果进行后处理。

　　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中的各种现象、铸造缺陷形成及分布铸件最终质量的模拟和预测。

　　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。

　　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通过提供与通用机械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CAD系统接口，尤其可以通过I-DEAS直接读取ProCAST结果文件。这使得ProCAST极易与具有设计加工功能的CAD/CAM/CAE系统相集成，实现数据共享，大幅度提高铸造生产率。ProCAST可运行于WindowsNT，Windows2000，WindowsXP，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。

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