標準求解器模組:充填與凝固分析

CAST-ENGINEER™ 內置的仿真分析求解器,凝聚了日本理化學研究所與眾多工業客戶長期研究和合作的成果,採用目前公認最成熟、準確與有效的有限元分析技術,歷經數十年的研究與工業應用錘煉,得到廣泛的認證與應用。

 
流動分析(充填過程)
通過Navier-Stocks流動方程對流體流動和傳熱進行耦合計算,配合有限元模型精確的幾何描述,能夠準確地預測金屬液在模具中的流動情況。
  • 各種鑄型的充填方式
  • 穩態模溫進行分析
  • 結合冷卻、加熱以及保溫系統
  • 可分析紊流位置
  • 各點溫度與壓力分佈
  • 空氣背壓或真空影響
  • 能模擬高壓鑄造中第一速、第二速、保壓等實際製程條件
  • 模具和鑄件可轉可移
  • 充分考慮濾材的影響
 


採用CAST-ENGINEER進行流動分析

(a)充填過程中的液態分數和流動狀況 (b)採用粒子跟蹤技術顯示充填過程中的缺陷
(c)流動過程中的速度矢量 (d)局部放大的速度矢量,用於觀察是否存在紊流


CAST-ENGINEER模擬整個充填過程 (消費產品:電燙斗底座, Philips)


鑄造過程中形成的水紋

 
熱分析(凝固與冷卻過程)
計算由傳導、對流和輻射引起的熱交換,加上通過熱焓方程計算凝固和固相轉變過程中的潛熱,分析金屬液在凝固和冷卻過程中所產生的縮孔、縮松等缺陷。
  • 鑄件不同位置的凝固時間、溫度梯度和冷卻速率
  • 可用多種手段判斷縮孔縮松在鑄件中的位置
  • 可分析任意切面上的溫度分佈
  • 可利用X光功能透視獨立液相區
  • 可採用Niyama等多種判據確認宏觀縮孔敏感區域的位置與大小
 


採用Cast-Engineer進行凝固和熱分析

  (a) 凝固時間   (b) 固態分數   (c) 獨立液相區   (d) A-A斷面