FLOW-3D铸造成型分析：网格要求与STL格式详解

本文主要介绍了如何使用FLOW-3D软件进行铸造充填分析，特别是强调了网格建立的重要性和注意事项，包括推荐使用Uniform Meshes格式，保持Aspect Ratios接近1，并限制其最大值不超过3.0。同时，若涉及表面张力计算，表面区域应采用Uniform Meshes。 在FLOW-3D的铸造充填分析中，首先，软件能够接受多种图档和网格格式，如STL、UNV等。STL格式是最常见的一种，由多数CAD软件支持，以三角形面来构建物体表面，提供每个三角形的顶点坐标和法向量。STL文件有两种格式：ASCII和二进制，二进制格式通常更小，更适合于FLOW-3D。另外，FLOW-3D还支持I-DEAS的Universal格式的四面体网格文件，但需要通过编辑Prepin文件进行导入。 网格建立是关键步骤，推荐使用Uniform Meshes，因为这种格式的网格具有均匀的尺寸，有助于提高计算精度和稳定性。Aspect Ratio是指网格单元在不同方向上的尺寸比，理想的Aspect Ratio接近1，意味着网格形状接近正立方体。若不得不使用Non-Uniform Meshes，相邻网格尺寸比例应控制在1.25以内，以保持网格质量。 在进行分析时，除了网格设置，还需关注其他几个方面： 1. 成形条件设定，包括铸件的几何形状、填充路径等； 2. 成形材料选择，不同的材料有不同的流动特性和冷却速率； 3. 充填模式，FLOW-3D允许指定不同的流动模型来模拟金属液的填充行为； 4. 模具材料选择，模具的热传导特性会影响铸造过程； 5. 边界条件定义，例如浇口位置、排气路径等； 6. 初始条件设定，如金属液的温度、压力等； 7. 输出资料，用户应确定需要记录和分析的关键参数； 8. 数值选项设定，包括时间步长、求解算法等，影响计算效率和精度； 9. 执行分析，根据设定的参数运行模拟并观察结果。 通过这些详细步骤，工程师可以使用FLOW-3D进行精确的铸造过程模拟，预测充填缺陷，优化设计，减少试验成本，提高铸造产品的质量和生产效率。