第二章：ProCAST集成环境

1. 项目管理：启动ProCAST，即会弹出项目管理器界面。

在这里，可以浏览所期望的工作路径，也可以创建新的模拟项目的路径，还可以把一个路径下的模拟项目复制到另一个路径下，并且能同时启动软件的不同模块。

默认的开始路径可以在“安装环境”中设置。

首先设定工作路径（用浏览图标和创建路径图标—Drive的右边），然后设定模拟项目的名称（前缀名即可）。

文件管理器允许对文件进行若干操作，如Copy Files From上方的刷新、创建新的文本文件、重新命名、复制文件和删除文件。

应用Copy Files From按钮会打开两个窗口，可以把一个路径下的文件复制到另一个路径下，可以从左边窗口选择文件复制到右边窗口中。

如果激活“保存前缀”复选框（Keep Prefix），前缀名就不会改变；否则，前缀名会改变为在下方Case中定义的名字。

如果是复制类似d.dat、p.pat、d.out、p.out的文件，Copy功能可以对其自动处理；但如果要复制*.unf文件，则会弹出旧的文件名和新的文件名窗口，用户需要给出新的模拟工程文件名称。

2. 模块调用：
首先用MeshCAST生成有限元网格，然后在前处理（PreCAST）中设置好计算参数。

当全部运行参数和运行条件都设定完毕后，运行DataCAST编译形成计算文件，接着调用ProCAST求解器进行运算，最后在后处理ViewCAST中观察模拟结果。

在模拟计算的全过程中，可以用Status监控模拟计算的实时状态。

单击MeshCAST按钮启动模块MeshCAST，然后在MeshCAST中打开要模拟的项目名，注意MeshCAST不会自动打开工程，，因为它不知道是打开*.gmrst 文件、*.sm文件还是*.mesh文件，因为这几类文件均可在MeshCAST中进行处理。

如果想查看错误信息，则打开背景下的命令窗口，然后用Return键关闭命令窗口。

工程管理器允许启动二维网格剖分器。

在MeshCAST按钮上右击，弹出一个右键快捷菜单，即可从中选择二维剖分或者是三维剖分。

当计算需要大内存量时，可以选择MeshCAST-3D-M模式。

打开PreCAST后，如果欲模拟的项目路径下存在d.dat文件，则PreCAST 会自动加载该模拟项目；否则，就要由用户打开浏览器来选择项目路径下的*.mesh文件。

当在PreCAST按钮上右击时，会弹出一个右键快捷菜单，可以在这里激活CAFE pre-processor。

DataCAST模块会把前处理PreCAST生成的输入文件（如d.dat文件）转化成二进制文件（*.unf），计算时会用到此二进制文件。

在转化时同样会进行错误检测。

运行DataCAST时，会出现一个命令窗口，在其中可以看到警告信息或错误信息。

如果在窗口中了出现了PAUSE提示信息，计算则不能进行。

此时，单击任意键关闭命令窗口，修正之前的操作后再进行计算。

当启动DataCAST时，会出现一个确认窗口，让用户确认要运行DataCAST，因为DataCAST会消除现存的结果文件，进行这一确认可以防止发生意外（也可以选择DataCAST中的Update option(-u)复选项）。

当所有计算参数准备就绪（在PreCAST和DataCAST之后）后，单击ProCAST 按钮启动求解器。

如果正常的计算已经开始，则会出现一个窗口。

（如果一个模拟项目是起始计算，则可以先不运行DataCAST，在打开ProCAST后，选择Execute DataCAST first复选项，即可在ProCAST求解器运算前自动启动DataCAST，随后开始计算）。

单击RUN按钮，会打开一个命令窗口，求解器启动，计算开始。

由于求解器窗口与项目管理窗口（以及其他模块，比如后处理模块）是相互独立的，所以在计算进行的同时可以操作管理器中的其他模块。

当计算结束时，在求解器窗口会出现PAUSE终止信号，按下任意键就会关闭窗口。

如果在执行中出了问题，警告或错误信息就会在窗口中出现。

反算求解器也可以用ProCAST调用（详见软件设置一节）。

用ViewCAST模块可以在计算的全过程实时观察计算结果。

如果模拟项目名和当前工作路径都设定了，项目的实时计算结果就会自动载入后处理观察器中。

在ViewCAST按钮上右击，可以在弹出的快捷菜单中选择VisualCAST、Advanced Porosity results和CAEF results后处理器。

（要使用VisualCAST功能就要先安装此模块，安装方式与ProCAST不同）。

为了实时跟踪计算过程，可以在任意时刻单击Status按钮，即出现与计算信息相关的窗口（如充型百分比、凝固分数、时间步长、当前时间、CPU时间等），并且在浅黄色窗口下标明正在进行的模拟项目的名字（Case：）。

Status窗口中的信息在弹出前每15秒更新一次。

要退出Status窗口，则单击Return to File Manager
按钮。

注意，只有当模拟项目处于运行状态下时，才能激活Status窗口。

最后，所有模块可以通过命令窗口用键盘输入命令的方式调用。

此时（Command Window）命令窗口按钮在工作路径下会自动打开一个窗口。

然后，可以用下属形式调用各个模块（或通过ad-hoc别名机制来完成）：
For windows：
Manager %ProCAST20070%\bin\manager.exe
MeshCAST %ProCAST20070%\bin\meshcast
PreCAST %ProCAST20070%\bin\precast prefix
DataCAST %ProCAST20070%\bin\datacast prefix
ProCAST %ProCAST20070%\bin\procast prefix
ViewCAST %ProCAST20070%\bin\viewcast prefix
For UNIX(tcsh,csh)
Manager $ProCAST20070%\bin\manager.exe
MeshCAST $ProCAST20070%\bin\meshcast
PreCAST $ProCAST20070%\bin\precast prefix
DataCAST $ProCAST20070%\bin\datacast prefix
ProCAST $ProCAST20070%\bin\procast prefix
ViewCAST $ProCAST20070%\bin\viewcast prefix
在批处理模式中跟随以下的命令可调用MeshCAST中的体网格：
On Windows：
%ProCAST20070%\bin\meshcast -batch prefix.sm Flag
On UNIX(tcsh,csh)：
%ProCAST20070%\bin\meshcast -batch refix.sm Flag
“Flag”是一个整数值：
0：no layer
1：partial layer
2：full layer
3. 高级模块调用：
高级应用模块，目前包括：并行计算、高级缩孔预测、CAFE模块及反向求解器。

这些模块现在可以在模拟工程管理的主界面下调用。

为此，首先要把工程管理器按以下方式配置：单击管理器界面中的
Installation Settings。

在Preferences选项卡中，用户可以选择要激活的模块，默认情况是都不选择。

Advanced porosity module可以启动高级缩松预测模拟计算。

Inverse module可以启用反算模拟。

CAFE module可以启用CAFE计算。

在Parallel选项卡中可以激活并行计算求解器。

当激活这些模块后，在ProCAST中会出现一个界面，
4. 运行列表：
Run List（运行列表）可以在一个整体模拟项目中连续启动几种类型的计算，也就是将不同的计算串联起来（比如在ProCAST中的热场计算结束后接着进行高级缩松预测模拟计算），这样的模拟形式可以批处理的方式出现。

如果要在同一目录下由几个计算项目组成一个运行列表，用户首先要确认在底部窗口Case列表中出现的是否是所要求的计算项目名字，然后再中部左侧的窗口中选择所希望的求解器，然后单击Add按钮，相应的计算类型会出现在右侧的窗口中。

用户可以添加尽可能多的想要进行的模拟计算。

如果计算项目不在同一个目录中，用户应当首先选择所需的求解器，然后单击Folder按钮（在Add按钮上面），会打开一个浏览器，用户可以选择希望运行的计算项目。

这样，用户可以把不同目录中的计算项目组成一个连续的计算系列。

也可以在右边的运算列表中去除项目，这只要选择该项目并单击Remove按钮即可。

准备好运行列表后，单击Run Computations按钮即可启动模拟计算。

另外，也可以把运算列表形成批处理文件（Batch File），单击Creat Batch File按钮，然后将批处理文件保存到工作目录下。

用户也可以编辑批处理文件，然后运行。

在形成和编辑批处理文件时，均会出现一个浏览器，用户选择所希望的文件即可。

5. 软件配置：
软件可以在“安装环境”窗口下进行配置。

首先选择Installation Settings命令。

在Preferences选项卡中，可以设定默认路径，启动管理器时会首先出现默认路径。

也可以设定默认文件夹（Text editor）.
选项Use the 64Bits executables适合于64位计算机（如Windows 64）。

此选项卡自动运行64位求解器。

如不选定，则运行32位计算机。

也可以在该窗口安装其他高级模块（Advanced Multi-Gas porosity module、Inverse module、CAFE
module）。

ViewCAST是默认的后处理器，也可以把VisualCAST作为默认的后处理器，这时就要在Use VisualCAST as default post-processor前打钩。

激活Activate swap mode则对UNIX和Windows环境下的计算结果是全兼容的。

然后，用户既可以在下面的两个默认模式中选择所希望的模式，No swap即ViewCAST和ProCAST必须在相同的操作系统下运行，而With swap是指ViewCAST和ProCAST可以在不同的操作系统下运行。

6. FlexLM Manager：Lmtools
单击Lmtools按钮可以打开软件的许可管理器。

7. 并行（Parallel）选项卡：
可以定义DMP设置。

8. 模拟参数设定
8.1. 前处理
单击PreCAST按钮，打开前处理模块，软件会自动载入网格文件，这时会出现一个关于模型信息的窗口（其中含有组件数量、节点数、单元数和计算模型的尺寸范围），在此窗口上任意单击，窗口就会自动关闭。

用户可以用鼠标旋转几何体，如果想观察模型的实体形式，可以单击上排中的Solid按钮。

8.2. 材料菜单
首先设定两个区域的材料属性。

选择第一个材料区域，然后在数据库中选择材料种类，单击Assign按钮，将选定材料赋给第一个区域。

第二个区域的材料设定与上述步骤相同。

最后，应该指定材料区域性质（比如铸型和铸件）。

在Type 栏中右击即可设定区域性质。

8.4. 界面菜单
在界面菜单中，在两个不同种类的区域之间创建界面，并设定界面换热系数。

首先设定界面类型，为此，单击EQUIV，将其变化为CONIC（一致性界面），单击Apply按钮，以确认界面类型为CONIC类型。

然后在数据库（右下方）中选择所期望的界面换热传导系数，并赋予相应的界面。

8.5. 边界条件参数
砂型外表面及铸件上表面都是在空气中冷却，这些应在边界参数中设定。

用Add按钮选择边界条件的类型。

选择边界条件类型中的“传热”类型，该“传热”边界条件会出现在BC-Type栏中。

传热边界条件允许设定模型和周
围空气间的换热系数或者设定空气温度。

相应的数值在右下方的数据库中选择，再单击Apply按钮把此值赋给传热边界条件，该值在数据库中的标号就会出现在DB entry栏中显示。

8.6. 进程菜单
在进程菜单中设定重力加速度方向。

单击Process后再点击Gravity命令，打开Gravity面板，点Z一下是正方向，再点一下是负方向，设定加速度值后，然后单击Close按钮关闭面板。

8.7. 初始条件菜单
在Initial Conditions菜单中设定两个材料区域的初始温度。

选择材料区域并输入初始温度。

8.8. 运行参数菜单
仅需改变General/Standard选项卡中改变TSTOP为500℃，即当模型中的所有温度都低于500℃时终止计算。

8.9. 设定完计算模型后的全部数据后保存并退出。

前处理完成后，即可准备开
始计算。

9. 计算
单击ProCAST按钮，在确认窗口中选择Execute DataCAST first，然后单击Run按钮启动求解器开始计算。

计算开始后，在Windows界面下会出现一个命令窗口，其中提示DataCAST和ProCAST在运行，计算完成后会显示一个暂停信息。

单击Status按钮，可以监控计算过程。

打开ViewCAST窗口后，用户可以用鼠标选择各种形式显示材料区域。

在Contour菜单中选择结果的显示形式（如温度、凝固率等）。

用Slice可以得到模型切片。

如果没有定义切片，则会自动打开定义窗口。

然后应该用Add按钮和XYZ Plane子菜单打开切片选择面板。

当选择切片后，单击Apply按钮会显示切片。

通过重复使用Add按钮操作可以选择多个切片。

最后，用播放器可以显示不同时间步长的模拟结果。

用XY Plot可以显示随时间变化的模拟进展情况。

选择欲显示的场如温度场，定义欲绘图的点的位置。