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1、网格生成与模拟条件设置,anyPREanyCasting 前处理器,要点,什么是 anyPRE图形化用户界面视图 及 主菜单结构建立 及 修改实体网格生成模拟条件设置其它功能,什么是 anyPRE,AnyCasting的前处理器生成网格和设置铸造模拟条件的工具基于 MS-Windows 面向铸造工艺过程开发不需要对铸造模拟有专业知识就可以运行本程序可视化基于OpenGL的全三维可视化快速实时的实体渲染表面编译法网格生成非常快速的网格生成(千万网格/1秒钟)导入和修改几何模型建立统一和可变网格设置铸造模拟条件基本工艺过程可选模块设置各种设备设置 anySOLVER 求解参数,图形化用户界面,菜单
2、,工具栏,切换窗口,图形窗口,实体窗口,状态栏,视图及主菜单结构,视图菜单投影模式:全景视图 及 等轴视图视图模式:实体,网格,网格线视角:X,Y,Z 视角 及 用户自定义视角旋转 左,右 及 沿轴向放大 及 缩小 及 全视窗 上一视角,重新安排视角平移,自由旋转,快速移动如何利用鼠标操作旋转:左键移动:中键缩放:鼠标滚轮 或 Ctrl+左键实体属性:在实体上点击右键视图菜单:在背景区域点击右键切换到选择模式:空格,横截面菜单横截面 YZ 及 XZ 及 XY敏捷翻转,截面平面,截面网格其他菜单文件菜单编辑菜单网格菜单模拟菜单测量菜单显示菜单视窗菜单帮助菜单,视图及主菜单结构(续),1.2.5
3、台湾地区的认证要求,台湾“标准检验局”（BSMI）为了岛内电子、电机产品的电磁辐射干扰，于1995年5月公布商品电磁兼容性管理办法并于1996年7月正式公告自1997年1月1日起管制复印机等产品的电磁兼容性能之后陆续管制信息周边产品、家电与广播音响产品。而“标准检验局”也依据CISPR与IEC的EMC标准，逐渐修订岛内相应标准CNS，例如CNS13438就是信息类产品的标准。岛内申请厂商其产品符合了EMC要求后，便可以依检验单位提供的产品电磁兼容型式试验报告正本一份（含外观及内部结构照片）并加附下列资料：中文使用手册及规格，登录号码（ID）标示位置及式样说明，电路方框图，对策元件及干扰源一览表
4、。再填具申请书后，向所在地检验机构申请，由检验机构核发检磁号码证书。,1.2.4 新西兰与澳大利亚的认证要求,新西兰与澳大利亚的电磁兼容管理主要是依据1992年公告的无线电波法（Radio Communication Act）。该法于1996年1月1日生效，并于1997年1月1日起强制实施。对信息技术设备产品需符合AS/NZS 3548电磁辐射干扰规定。澳洲在EMC方面管制的架构与欧盟CE-Marking大致雷同，均采用自我认证的方式。依产品标准执行且通过测试后，签署一自我宣告书（DOC）即可。所不同的是宣告书必须由澳洲境内的进口商、供货商或制造商签署宣告。另澳洲政府还要求每一澳洲本地的供货商
5、或进口商必须向其执行单位ACA(Australian Communications Authority)登录。按规定做成C-Tick标记，贴于产品适当位置。,创建及修改实体,导入3D CAD文件:STL 文件定义及术语实体:在anyPRE中构成铸造系统域的最小单元域:被离散为细小体积集合的区域实体可视化打底模式(实体,线框,实体+线框),颜色,透明度,不可见属性:体积,表面积,模数，重量修改实体变换:平移及转动删除合并及拆分,创建及修改实体(续),装配控制,网格生成,设置实体特征及属性,浇铸系统,型腔内浇口浇道活塞浇包 溢流槽孔塞升液管浇口,铸型 附属物 附件 管道,网格生成(续),设置铸型仅
6、浇铸系统浇铸系统+铸型铸型类别与计算域盒型壳型铸型实体(导入)浇口平面,网格生成(续),设置计算域和对称面指定要计算的网格域坐标值比例选择为对称面,网格生成(续),建立统一网格网格总数各方向轴的网格数单位单元(dx=dy=dz)定义单元边长(dx,dy,dz),网格生成(续),创建可变网格块:用户自定义块 及 自动块自适应平滑过渡因子:相邻单元之间的递增比率最大尺寸比率:自动平滑过渡中最大网格尺寸跟最小网格尺寸的比值,网格生成(续),统一 vs.可变网格提高精度缩短模拟计算时间,网格总数 可变网格 113 70 36=284,760 统一网格 268 142 70=2,663,920,可变网格
7、,统一网格,模拟条件(基本过程),任务指定材料设定初、边值条件热传导模型浇口条件重力设定,模拟条件(基本过程),任务指定工艺类型第1类:非金属模(砂铸，熔模铸造)第2类:金属模(金属模,重力倾转铸造)第3类:压力类(压力铸造,低压铸造,真空压铸,挤压铸造,半固态压铸)第4类:特殊类(离心铸造,电渣熔铸,平模流铸)分析类型充型(无热传导)热 及 凝固(无流动)充型 及 充型过程的热分析充型 和 热/凝固分析“充型过程及凝固过程”,模拟条件(基本过程),材料设定从基本材料库中读取用户自定义数据库,模拟条件(基本过程),初、边值条件初始条件每个实体的初始温度设定注意型腔实体充型分析包括:假设型腔为空
8、气(中空的)仅热、凝固分析:假设型腔为熔体的浇铸温度(已充满)边值条件每个平面与外界的热交换条件(X,Y,Z)正常(默认值),模拟条件(基本过程),热传导模型热交换系数自动设定 两相邻材料之间(从 HTC 数据库中读取)用户自定义选择铸造工艺类型并应用涂层从材料数据库中设定“涂层材料”输入“热导率”,“涂层厚度”,模拟条件(基本过程),浇口条件充型过程中温度条件:浇铸温度设定流动条件:浇口速度(或 浇口压力 或 浇口高度)充型结束后温度条件:充型结束后浇口面暴露在环境中的热交换条件高级选项 直接浇铸:用于浇包直接浇铸估计充型时间:当浇口速度为常数时 重力加速度方向大小设定,模拟条件(可选模块)
9、,收缩模型流体模型半固态模型微观组织模型氧化/夹渣模型循环工艺模型真空/出气口模型重力倾转模型,可选模块(收缩模型),凝固收缩模型凝固收缩的体积变化临界固体分数参数模型:预测收缩的基本体积分数重力缩孔:产生重力缩孔的体积分数,可选模块(流体模型),紊流模型标准 k-模型RNG k-模型Wilcoxs k-模型,可选模块(流体模型),表面张力模型仅标准连续表面张力模型表面张力值（从数据库中读取或自定义）附壁模型（接触角）,可选模块(微观组织模型),确定性模型模型:标准确定性模型合金体系Al-Cu 合金:Al-4.5wt%Cu 合金标准Al-Si 合金:Al-7wt%Cu 合金标准铸铁:球墨铸铁M
10、g 合金:AZ901D 标准用户自定义 形核动力生长动力 随机性模型,可选模块(偏析模型),偏析模型偏析元素初始浓度隔离系数固体扩散率液体扩散率,可选模块(半固态模型),粘性模型牛顿体模型有效粘性曲线模型宾汉体粘性模型Carreau 粘性模型幂率粘性模型Ellis 粘性模型,可选模块(氧化/夹渣模型),氧化/夹渣模型,可选模块(循环工艺),循环工艺(分析类型)热/凝固分析热/凝固分析+充型分析（一般情况下，仅最后一个循环要计算热/凝固分析+充型分析，其余循环只需计算热/凝固分析）事件 抽芯 Disassemble取件 Remove开型 Die-Open喷涂 Spraying吹气 Air-blo
11、wing合型 Die-Close等待 Lead Time,单循环的总时间会自动计算并显示出来,可选模块(真空/出气口模型),暴露在环境中,用户自定义压力（-）压力:真空（+）压力:加压,持续流出,计算域,可选模块(离心力),应用于 重力倾转铸造、离心铸造输入数据旋转轴:原点,矢量绕 X Axis(1,0,0)旋转绕 Y Axis(0,1,0)旋转绕 Z Axis(0,0,1)旋转旋转角度:起始角度,终止角度旋转速度:常数,变量(角度,时间,充型率)（单位：）,模拟条件(设置设备),传感器检查特定位置的结果速度，压力，温度值,模拟条件(设置设备),制动器设定指定的实体为制动器输入数据:作用时间,
12、指定容器的体积分数.当从浇包直接浇注时，设定体积分数,模拟条件(设置设备),升液管设置实体为升液管输入数据:升液管失效时间,固体分数,空气温度通常用于低压铸造,模拟条件(设置设备),浇包/坩锅模型输入数据指定容器的熔体百分比熔体温度附加压力大气压（默认值）浇注方式不断的浇注(容器中熔体始终保持不变)一次性浇注(容器中的熔体将会变化)漏包浇注(浇口条件必须设置在浇口面上),模拟条件(设置设备),冷却 及 加热管道平均横截面积自动计算冷却 及 加热介质:水,油,空气介质流量控制:时间 或 传感器温度 热传导模型HTC 模型:常用于线冷流量模型:常用于点冷(仅水为介质流),求解条件(求解方法),充型
13、过程求解目标:求解器自动设定求解目标求解类型:混合型迭代目标:迭代法求解的目标变量迭代方法:雅可比(默认值)or 超松弛迭代松弛因子:雅可比(0 1,默认值=0.8),超松弛迭代(1 2,默认值=1.8)收敛判据:50,默认值=100(推荐 80 120)对流项:Navier-Stoke 方程对流项的处理方式 中心差分 或 全上风(默认值)或 混合法(0 对流项系数 1)时间步长比率:计算自由表面前进与时间步长的权值:0 0.9,默认值=0.9(推荐值0.5 0.9)滑动系数把已凝固部分作为障碍处理:流动分析(不常用，很耗时),求解条件(求解方法),热传导及凝固分析求解目标:求解器自动设定求解
14、目标求解类型:显式 或 全隐式,混合法(0 1,默认值=0.5)迭代目标:迭代法求解的目标变量迭代方法:仅超松弛迭代松弛因子:超松弛迭代(1 2,默认值=1.6)收敛判据:50,默认值=100(推荐值 80 120)时间步长权重:求解器加速权重(默认值=30)最大时间步:时间步长最大值,求解条件(结束 及 输出 条件),结束条件充型率凝固率时间最高温度,输出条件 充型率 凝固率 时间,附加功能,选项文件 菜单 选项颜色(背景,高亮)单位(单位系统,测量单位,导入单位)数据库(用户数据库,默认材料标准.)实体优先权Ctrl+Alt+Shift+Z改变划分网格过程中各实体的优先权,练习,练习 1
15、铝合金轮圈导入 STL 文件 改变显示属性颜色,透明度,渲染模式等.全部合并设置实体属性设置铸型创建统一网格设置计算域和对称面再次创建统一网格保存为*.gsc 文件,铸型:盒型 网格:大于 300,000,对称面,设置整体域的一半为求解域,练习(续),练习 2 Video Head Drum导入 STL 文件全部合并设置实体属性设置铸型创建可变网格设置模拟条件保存为*.gsc 文件,型腔,这里创建浇口,流道,铸型:盒型(壁厚:0.1m)网格:可变网格合金:AC4C铸型材料:SKD61浇注温度:750铸型温度:200浇口速度:200 cm/s,练习(续),练习 3 方向盘描述导入 STL 文件设置实体属性设置铸型创建统一网格设置模拟条件保存为*.gsc 文件启动求解器,铸型:湿砂,盒型砂箱(壁厚.:20mm)网格:106*28*111合金:GC200浇注温度:1,420初始温度:25浇口速度:30 cm/s热交换系数:铸型/空气=0.001(cal/s/)铸型/铸件=0.1(cal/s/),这里创建浇口,重力方向,
