ProCAST

ProCAST简介
ProCAST由法国ESI公司开发的综合的铸造过程软件解决方案，有20多年的历史，提供了很多模块和工程工具来满足铸造工业最富挑战的需求。

基于强大的有限元分析，它能够预测严重畸变和残余应力，并能用于半固态成形，吹芯工艺，离心铸造，消失模铸造、连续铸造等特殊工艺。

下面简单介绍一下它的适用范围，特点及其模拟过程。

适用范围
ProCAST适用于砂型铸造、消失模铸造、高压铸造、低压铸造、重力铸造、
倾斜浇铸、熔模铸造、壳型铸造、挤压铸造、触变铸造、触变成形、流变铸造。

由于采用了标准化、通用的用户界面，任何一种铸造过程都可以用同一软件包ProCASTTM进行分析和优化。

实践证明，ProCASTTM可以准确地模拟型腔的浇注过程，精确地描述凝固过程。

可以精确地计算冷却或加热通道的位置以及加热冒口的使用。

模拟分析能力
ProCAST可以分析缩孔、裂纹、裹气、冲砂、冷隔、浇不足、应力、变形、模具寿命、工艺开发及可重复性。

ProCAST几乎可以模拟分析任何铸造生产过程中可能出现的问题，为铸造工程师提供新的途径来研究铸造过程，使他们有机会看到型腔内所发生的一切，从而产生新的设计方案。

其结果也可以在网络浏览器中显示，这样对比较复杂的铸造过程能够通过网际网络进行讨论和研究。

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分析模块
ProCAST是针对铸造过程进行流动一传热一应力耦合作出分析的系统。

它主要由8个模块组成：有限元网格划分MeshCAST基本模块、传热分析及前后处理(BaseLicense)、流动分析(Fluidflow)、应力分析(Stress)、热辐射分析(Rediation)、显微组织分析(Micromodel)、电磁感应分析(Electromagnetics)、反向求解(Inverse)，这些模块既可以一起使用，也可以根据用户需要有选择地使用。

对于普通用户，ProCAST应有基本模块、流动分析模块、应力分析模块和网格划分模块。

ProCAST特点
ProCAST采用基于有限元法(FEM)的数值计算方法与有限差分(FDM)相比，有限元法具有较大的灵活性，特别适用于模拟复杂铸件成形过程中的各种物理现象。

有限元法的优点可以归纳如下：
①好的几何描述能力。

FEM可以精确描述曲面，而FDM只能以阶梯形简化描述曲面。

②建模过程中如需局部网格细化，有限元网格无须像有限差分法那样把细化影响到整修模型，这样使FEM的单元和节点数明显少于FDM。

③以弹性、弹塑性、弹粘塑性模型进行应力和热的耦合分析时，只能采用有限元法。

有限差分法由于网格不能变形而不能进行应力分析。

④在处理和充型方向相平行的曲面时，由于有限元法能够精确描述曲面边界，因而能准确模拟铸件充型的流场；而有限差分法在描述铸件曲面边界时，由于断面成锯齿状而造成较大的偏差。

⑤在精确处理辐射传热问题时，视角系数和阴影效果的计算，要求准
确描述外表面及相应方位。

因此，FDM无法处理复杂的辐射问题。

ProCAST作为针对铸造过程进行流动一传热一应力耦合求解的软件包，能够模拟铸造过程中绝大多数问题和许多物理现象。

在铸造过程分析方面，ProCAST提供了能够考虑气体、过滤、高压、旋转等对铸件充型的影响；能够模拟出气化模铸造、低压铸造、压力铸造、离心铸造等几乎所有铸造工艺的充型过程，并能对注塑、压制腊模、压制粉末等的充型过程进行模拟。

在传热分析方面，ProCAST能够对热传导、对流和辐射等3种传热方式进行求解，尤其是引入最新“灰体净辐射法”模型，使ProCAST擅长于解决精铸及单晶铸造问题。

在应力分析方面，通过采用弹塑性和粘塑性及独有的处理铸件/铸型热和机械接触界面的方法，使其具有分析铸件应力、变形的能力。

在电磁分析方面，ProCAST可以分析铸造过程所涉及的感应加热和电磁搅拌等。

ProCAST以模拟铸造过程的基本功能划分模块，而不以铸造方法进行模块划分。

各模块根据可靠数据不仅能模拟铸造过程，还能够模拟出热处理和焊接等方面的问题。

这极大地方便了用户，使用户可以灵活地应用软件解决多种工艺问题。

ProCAST的前后处理完全基于OSF/Motif的ProCAST的用户界面。

通过提供交互菜单数据库和多种对话框完成用户信息的输入。

ProCAST 具有全面的在线帮助，具有良好的用户界面。

ProCAST通过提供与通用机械CAD系统的接口，直接获取铸件实体模型的IGES文件或通用
CAE系统的有限元网格文件。

ProCAST还可以将模拟结果直接输出到CAD系统接口，尤其可以通过I-DEAS直接读取ProCAST结果文件。

这使得ProCAST极易与具有设计加工功能的CAD/CAM/CAE系统相集成，实现数据共享，大幅度提高铸造生产率。

ProCAST可运行于WindowsNT，Windows2000，WindowsXP，Linux和UNIX平台，对硬件没有特殊要求。

同时，ProCAST 也可运行于矢量计算机上和进行并行处理。

ProCAST采用TK/TCL跨平台语言，所有平台的升级均同时进行，无须任何第三方软件支持。

模拟过程
1)创建模型可以分别用IDEAS，UG，PATRAN，ANSYS作为前处理软件创建模型，输出ProCAST可接受的模型或网格格式的文件。

2)MeshCAST对输入的模型或网格文件进行剖分，最终产生四面体网格，生成XX．mesh文件，文件中包含节点数量、单元数量、材料数量等信息。

3)ProCAST分配材料、设定界面条件、边界条件、初始条件、模拟参数，生成xxd．dat文件和xxp．dat文件。

4)DataCAST检查模型及PreCAST 中对模型的定义是否有错误，若有错误则输出错误信息，若无错误则将所有模型的信息转化为二进制，生成xx．unf文件。

6)ProCAST对铸造过程模拟分析计算，生成XX．unf文件。

5)ViewCAST显示铸造过程模拟分析结果。

(Z)PostCAST对铸造过程模拟分析结果进行后处理。