ProCAST铸造分析模块详解：传热、流体与应力模拟

"ProCAST是一款专业的铸造过程模拟分析软件，具备流动、传热、应力等多物理场耦合分析功能。该系统由多个模块组成，包括基础模块、流体分析、应力分析、热辐射分析、显微组织分析、电磁感应分析、网格划分以及反向求解等。普通用户通常需要基础模块、流动分析模块、应力分析模块和网格划分模块，而高级用户可能需要更多附加模块来满足复杂的铸造模拟需求。ProCAST的基本模块专注于传热计算，包括传导、对流和辐射，能够处理液固相变过程中的潜热问题。其前处理允许用户设定各种边界和初始条件，而后处理则提供丰富的结果展示，如温度、压力、速度场、应力和变形，甚至能评估缩孔和缩松。" 在ProCAST的分析模块中： 1. 基本模块(传热分析模块)：此模块执行传热计算，并包含了ProCAST的所有前后处理功能。它处理传导、对流和辐射传热，并使用热焓方程来计算相变过程中的潜热。前处理支持设定各种铸造工艺的边界条件，后处理则能显示多种物理场信息，包括缩孔检测。 2. 流体分析模块：专注于流动行为的模拟，帮助预测流体流动模式，这对于理解铸造过程中金属液的填充至关重要。 3. 应力分析模块：用于评估由于冷却和收缩引起的应力分布，这对于防止裂纹和其他结构缺陷至关重要。 4. 辐射分析模块：考虑热辐射对传热的影响，尤其在高温环境中，辐射作用不容忽视。 5. 显微组织分析模块：分析微观结构的形成，这对材料性能的理解和预测具有重要意义。 6. 电磁感应分析模块：适用于电磁铸造等应用，分析电磁场对流体流动和加热的影响。 7. 网格生成模块MeshCAST：专门用于创建高质量的有限元网格，这对于模拟的精度至关重要。 8. 反向求解模块：允许用户通过逆向工程方法优化设计参数，以达到理想的铸造结果。 ProCAST还涵盖了多种铸造问题的模拟，如缩孔、裂纹、裹气、冲砂、冷隔和浇不足等问题，以及压铸模寿命评估、工艺开发和优化。它还强调了结果的可重复性，确保模拟结果的可靠性和一致性。 ProCAST与其他CAD软件如Pro/E的接口也是其功能的一部分，它能方便地导入几何模型并进行网格划分，以进行后续的模拟分析。模拟过程包括预处理（设定几何、材料、边界条件等）、求解和后处理（结果显示和分析）。 通过ProCAST，用户能够全面地理解铸造过程中的物理现象，优化工艺参数，减少实验次数，降低成本，提高铸件质量。它的多功能性和灵活性使其成为铸造工程师的强大工具。