CAST-DESIGNER CPI 重力铸造模拟

Cast-Designer CPI (Casting Process Insight) 采用了独特的有限元网格技术,打破了传统有限元建模困难的同时,又保留了有限元几何表面描述精细的独有优势。提供金属液的充型、凝固、热传、机械应力、变形等全耦合分析结果。准确预测其中的各种物理量和铸造缺陷。基于这种前端分析技术,大部分分析结果能在1小时内获得,以便工程师迅速做出工程决策。

在工艺设计的初期阶段,往往需要评估多个方案,其中包括浇道类型、进浇位置、冒口大小与位置、冷铁设置等。Cast-Designer CPI 使用简单,只需经过简单的培训,即可迅速、精确地评估各种缺陷。因此,被广泛应用于模具生产企业,压铸厂和产品设计部门,以缩短产品开发的时间以及多次试模所造成的时间与成本的浪费。

核心价值:

CPI 是工程师迅速做出工程决策的最佳辅助工具,优化工艺设计,避免在后期花费更多的成本和代价。

  • 基于有限元(FEM)分析技术
  • 拥有强大的网格划分器,从任何CAD几何,轻松建立高质量的网格模型。
  • 全新的网格应用技术,既传承了有限元网格几何描述精确的优势,有打破了传统有限元网格模型建立困难的瓶颈。轻松建立高质量的分析模型。
  • 从三维CAD开始,验证一个方案仅需1小时。
  • 现代化的用户界面,集成了三维CAD系统、设计专家系统、知识库、分析模型建立等应用环境。用户仅需几分钟即可建立完整的分析模型。
  • 易用,学习周期短。

领先的技术:

CPI 的美妙之处在于快速获得工程师所需要的评估结果,这在概念设计阶段是非常有效。流道工艺设计的好坏,直接影响了铸件的品质,而在设计初期,往往有多个方案需要进行评估,这些评估内容包括入水位置、大小、方向、流道方式等等。采用传统的CAE分析技术,建立分析模型并获得结果,往往需要几天。因此,无法满足工业上,对设计周期的需求。

卓越的网格技术和网格装配能力:

虽然有限元有着种种的优势,例如网格数量少、几何描述精确、全耦合计算等,但长期以来,网格划分是有限元工业应用中的噩梦。不但需要高素质的人才,而且需要非常耐心才能完成。而建立网格和网格装配所需要的时间,往往无法满足设计周期的需求。Cast-Designer通过20年的研究,采用了多项先进而唯一的核心技术,彻底解决了这个问题。现在,工程师已经能在几分钟之内,做出简单、可靠、精确、稳定的网格,并完成模具装配等复杂任务。

  • 全自动建立三维六面体元素,用户无需任何CAE背景。
  • 网格建立过程稳定、灵活。各区域元素大小可根据需要自由控制。
  • 即时预览网格结果。
  • 全新的“组合”功能,可对CAD对象重新结构化,例如,从现有的CAD几何中,重新组合或者提取出新的对象。类似于三维CAD软件中的布尔运算。而这种网格层面的“布尔运算”能力,能大量减轻工程师在CAD软件中的操作。
  • 拥有超强的容错、修复能力,几乎任何的CAD问题,都无需再理会,例如重叠面、交叉面、自由边、丢失面、细小孔洞等。网格划分都可以自动修复。无需干预或者预先修复。
  • 原始数据可以是通用的三维CAD格式,igs, step,也可以是表面网格格式,例如STL,甚至是CAD和网格混合的数据。

上图为某发动机缸体,结构复杂,存在薄壁与许多交错表面,网格划分过程全自动,仅需6分钟即可完成高质量的网格模型。最终网格元素量为386,620,几乎完美描述所有CAD特征。

Cast-Designer 中,采用多项网格革新技术:

  • 网格粗化技术:该技术针对薄壁特征开发,保持薄壁位置网格的连续而且数量合理。
  • 自动分层技术:保证铸件最薄壁厚处,均有一层中间网格,该功能让充型计算更加稳定,解决了坏元素问题
  • 局部网格技术:可根据铸件几何特征的需要,在不同区域建立不同的网格密度。
  • 节点平滑技术、节点映射技术:通过节点的移动,精确描述几何表面。提供高质量表面网格的保障。
  • 标记点技术:保证在给定的几何特征处,有网格特征线,描述更加准确
  • “几何特征贴近”技术:提高表面网格的质量,同时让网格数量更少
  • 网格装配功能:支持混合网格类型,例如六面体和四面体的混合应用。该技术是商业软件中的特破性技术,保证了铸件和模具网格的节点连续,拥有良好的热传递计算结果的同时,有减少了网格数量,大大算短了计算时间。而且,该装配操作是全自动的。
  • 可根据特殊需求,通过remesh功能,建立优秀的表面网格。
  • 在熔模铸造中,自动建立型壳网格
  • 网格划分参数独立保存,方便随时调用
  • 提供在线帮助,同时配有不同铸造工艺的网格划分建立。