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发表于 2006-5-7 00:23:00
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<p>三、如何对一个铸件进行计算</p><p>用户手中如果有一个铸件要进行计算，按计算的内容不同，大致可分为三种情况：流动与传热耦合计算,纯温度场计算及纯流动场计算,下面分别加以论述.</p><p><br/>1、 流动与传热耦合，则应遵循以下步骤：</p><p>（1）“文件/新建”</p><p>建立新工作目录</p><p> </p><p> 目的：建立新的工作目录。工作目录是用来保存你的数据文件及计算结果的目录.</p><p>方法：直接在编辑栏中键入要建立的新目录即可。</p><p> 如系统提示不能建立该目录，请用“浏览”项检查已有的目录。</p><p> 注意：每计算一个新铸件时,应建一个新目录。可以在某个已存在的目录下建立子目录。</p><p>（2）“计算控制/计算选择”</p><p>计算选择</p><p>目的：选择计算控制参数。</p><p>方法：用户需亲自选择温度场计算还是流动场计算，两者同时选则为耦合计算。</p><p> 对于流动场或耦合计算:</p><p> 需选择是采用人工浇注还是漏包浇注，并分别输入有关参数。</p><p> 纯温度计算结束时间用来设置最后计算结束时间，流动或耦合计算不用此项。</p><p> 纯温度计算结束温度用来设置最后计算结束温度，流动或耦合计算不用此项。</p><p> 纯温度场计算时如选择“纯温度场计算结束时间”，可手工输入，也可用“参考”项，系统会自动计算大致凝固时间。</p><p> 纯温度场计算时如选择“纯温度场计算结束温度”，可手工输入，也可用“参考”项，系统会自动临界凝固温度。</p><p> 重新计时----CPU设置为0,使系统重新计时。</p><p>（3）“预处理/文档转换”</p><p>文档转换</p><p>目的:将前处理（网格剖分）生成的*.MAT文件转换为计算所需的材质文件(*.SGN)。</p><p>方法：系统需要输入已有*.MAT文件名及要生成的*.SGN文件名,SGN文件名本身只允许三个字母.</p><p>用户可手工输入或直接用“浏览”功能选取适当文件名。</p><p>用户还需选择附属文档（*.PDT,*.PDF,*.ENV）是否采用默认值,系统建议采用默认值</p><p>注意：输入文件名应带路径，其中*.SGN文件名的路径，系统将认为是“工作路径”，并且要求工作路径与本系统路径不能相同；</p><p>（4）“初始化/流动场参数”</p><p>流动场参数</p><p>目的：打开流动场计算参数文件(*.PDF) 。</p><p>方法：一般情况下，系统会自动给出该文件名。当然用户可直接手工填写，也可用“浏览”功能选取。回车后，系统会弹出下面对话框：</p><p>流动场参数文件</p><p> 用来记录流动场计算所需的参数，包括重力加速度（为负值），粘度，密度，松弛因子（0～2），权重因子（0.8），收敛判据(<0.008)，空间步长（系统自动填写），时间步长（0.001）等。</p><p>注意: 用户一般不需改动权重因子，收敛判据(<0.008)，空间步长（系统自动填写），时间步长等参数。松弛因子是为了加速流动场计算收敛速度,一般取1.5--1.8,当计算网格长度(空间步长)特别大时,如系统显示斂?浩椒礁?砦髷的信息后,请适当调小松弛因子的取值.</p><p>（5）“初始化/流动场初始化”</p><p>流动场初始化</p><p>目的：初始化流动场，生成流动场初始数据文件,FLD文件。</p><p>方法：系统需要输入*.SGN文件名 *.FLD文件名。一般情况下系统会自动填写上述文件名，当然用户可手工输入或直接用“浏览”功能选取适当文件.</p><p>（6）“初始化/温场文件打开”</p><p>温场文档打开</p><p>目的：打开温度场计算参数文件。该文件用来记录温度场计算所需的参数,包括各种材质的密度,热容,导热系数,初温等。</p><p>方法：一般情况下，系统会自动给出该文件名。当然用户可直接手工填写，也可用“浏览”功能选取即可</p><p> 注意：“另取”是指另外读取其他的温度场计算参数文件，使当前的温度场计算参数文件内容被之替代。当当前要分析的铸件、铸型等与另一已分析过的对象一致时，最适合采用此功能，可大大简化后续的参数设置操作。</p><p>（7）“初始化/温场参数设置”</p><p> 物性参数</p><p>目的：用来设置铸件温度场计算参数。<br/>方法：对话框中包括：<br/> 密度：用户需填入铸件密度；<br/> 热容：用户需填入铸件热容；<br/> 初始温度：用户需填入铸件浇注温度；<br/> 导热系数：用户需填入铸件导热系数；<br/> 铸件其他参数：设置各材质间导热系数，参见“界面导热系数设置</p><p> 注意：不同材质用“+” “-”按钮来选择，当选择某一材质时，下面的编辑栏变灰，则说明没有当前材质。 </p><p><br/> >>>>铸件其他参数设置</p><p> 目的：用来设置铸件其他参数参数。</p><p> 方法：系统弹出的对话框中包括：</p><p> 主要元素含量： 用户需填入；</p><p> 热辐射系数： 用户需填入；</p><p> 临界温度： 用户需填入，临界温度指液态金属失去流动时的温度。</p><p> 凝固系数： 用户需填入，为“计算控制/计算选择中纯温度场计算结束时间之‘参考 ’服务”。</p><p> 界面导热系数设置</p><p> 目的：用来设置各种材质间的界面导热系数。</p><p> 方法：用户需输入两种材质（在对话框顶部）间的界面导热系数。</p><p> (1)在左边列表栏里选择一材质；</p><p> (2)在右边列表栏里选择一材质；</p><p> (3)在上面编辑栏里输入两种材质间的界面导热系数；</p><p> 可用斚肿翠?罃按钮浏览当前界面参数设置情况</p><p> 注意：（1） 上述两种材质不能为同一材质；</p><p> （2） 上述两种材质必须同时存在，材质前有“V”的说明其存在 “X”则不存在。</p><p> （3） 选完两种材质后，上面编辑栏里如出现“----“，则说明，两种材质为同一材质；上面编辑栏里文字如变灰，则说明两种材质中肯定至少有一种不存在。</p><p><br/> 基础参数 </p><p>基础参数</p><p>目的：用来设置温度场计算的基础参数。</p><p>方法：对话框中包括：</p><p> 空间步长：即实体造型的网格长度，系统会自动填入；</p><p> 时间步长：系统计算时的时间长度，该值不能太大，否则系统会判断出错，并自动给出一个合适值，请参阅“最大时间步长”；</p><p> 潜热：用户需填入当前铸件材质的潜热值；</p><p> 环境温度： 用户需填入当前环境温度值；</p><p> 金属液温度：用户需填入当前金属液温度值。</p><p> 液相线温度：指当前合金液相线温度。</p><p> 固相线温度：指当前合金固相线温度。</p><p> “自动”： 系统根据当前合金的主要元素含量，根据相图自动填写固、液相线温度（仅限于符合相图的合金），当然用户也可手工填入。对于高合金（特种合金）只能用户手工填入。</p><p>（8）“初始化/温度场初始化”</p><p>温度场初始化</p><p>目的：初始化温度场，生成初始温度场文件（*.TEM文件）。</p><p>方法：系统需要输入*.SGN文件名 *.FLD文件名 *.TEM文件名及环境温度，金属液温度.</p><p>一般情况下系统会自动填写上述文件名及环境、金属液温度，当然用户可手工输入或直接用“浏览”功能选取适当文件。</p><p>（9）“文件/打开”</p><p>打开文件</p><p>目的：打开已有的文件。</p><p>方法：可直接输入文档名及文档序号，亦可用“浏览”按钮选取某一*.TEM, *.HLD或 *.FLD文件，系统会自动给出对应的文档名及文档序号。系统建议用户用后者。</p><p>注意：输入文档名应带路径，该路径系统将认为是“工作路径”，并且要求工作路径与本系统路径不能相同；</p><p>说明:为了计算一个铸件，需要很多文件，为方便起见，系统规定所有文件名前3字母应相同，即称“文档名”,或“文档头”; 计算铸件的温度场或流动场时，会有很多个温度场数据文件（TEM文件）或流动场数据文件（FLD文件），每个文件都有序号,即文档序号,如, 00016。</p><p>（10）“文档/自动保存”</p><p>自动保存文件</p><p>目的：按用户设置，每隔一定时间(时间步长)自动保存计算所得的数据文件。</p><p> 方法：1、静态（按时间）</p><p> 每过一定时间，则自动存一次盘。</p><p> 用户需要设置“静态存盘（按时间）中的‘存盘时间间隔(s)’”。</p><p> 2、静态（按次数）</p><p> 规定全部计算过程总存盘次数,系统自动存盘。</p><p> 用户需要设置“静态存盘（按次数）中的‘总存盘次数’”。</p><p> 3、动态</p><p> 对纯温度场计算有效,凝固期与非凝固期可以有各自的存盘时间间隔</p><p> 用户要设置“动态存盘的‘凝固段存盘间隔(s)’,‘其他段存盘间隔(s)’”。</p><p> 4、多阶段</p><p> 分多个阶段，每阶段可以有各自的存盘时间间隔</p><p> 用户需要设置“多阶段存盘中的‘时间(s)’,‘存盘间隔(s)’”。</p><p> 注意：阶段数用户可以定义，但不能少于2个。每阶段时间是指从0s到本阶段结束时刻。如第一阶段为10s，第二阶段为25s，意指第一阶段时间为10s，第二阶段时间为15s（ 25s-10s）。</p><p> 5、不存盘</p><p> 系统不会保存任何数据文件。</p><p>注意: 时间步长太大,许多中间数据得不到,时间步长太小,存盘太密集,硬盘难以忍受.纯温度场计算可参考敿扑阊≡駭内的敳慰紨.通常最后保存的文件数目为30--100 为佳.</p><p> 摽?即媾淌奔洹毕低郴嶙远?钚矗?没б话悴恍枰???</p><p>（11）“显示/......”</p><p>温度显示</p><p>温度显示</p><p>目的：显示温度场计算结果。</p><p>方法：系统会弹出一对话框，内有许多选项，包括：</p><p> 旋转角度的输入：绕X轴旋转的角度，绕Y轴旋转的角度；</p><p> 显示起始点输入：X轴方向，Y轴方向；</p><p> 显示温度输入：系统只将温度大于该显示温度的单元显示出来；</p><p> 显示材质选择：系统只将你所选择的材质单元显示出来；</p><p> 网格大小：指显示网格大小，此参数可以用来调整显示物体的大小；</p><p> 速度比例及显示体积为流动场显示所需参数，这里不用。</p><p>流动显示</p><p>包括体积显示和速度显示,体积显示是将充满的单元显示出来,速度显示是通过矢量方式来表达.</p><p>流动显示</p><p>目的：显示流动场计算结果。</p><p>方式：流动显示又分体积方式及速度方式，体积方式是将流体流到的网格填满，来表达当前流动的情况；速度方式是以矢量方式来表达型腔内任意点的速度大小和方向。</p><p>方法：系统会弹出一对话框，内有许多选项，包括：</p><p> 旋转角度的输入：绕X轴旋转的角度，绕Y轴旋转的角度；</p><p> 显示起始点输入：X轴方向，Y轴方向；</p><p> 显示温度输入：此处不用；</p><p> 显示材质选择：此处不用，系统只显示型腔；</p><p> 网格大小：指显示网格大小，此参数可以用来调整显示物体的大小；</p><p> 速度比例: 调整显示矢量长度，比例愈大，显示长度愈小；</p><p> 显示体积:流动显示方式参数，其中，0--所有型腔填充，1--满及半满网格填 充，10000--只有满网格才填充。</p><p>材质显示</p><p>目的：显示三维造型所得的材质。</p><p>方法：系统会弹出一对话框，内有许多选项，包括：</p><p> 旋转角度的输入：绕X轴旋转的角度，绕Y轴旋转的角度；</p><p> 显示起始点输入：X轴方向，Y轴方向；</p><p> 文档名输入：输入要显示的*SGN文件，可用“浏览”项选择；</p><p> 显示材质选择：系统只将你所选择的材质单元显示出来；</p><p> 显示网格大小，此参数可以用来调整显示物体的大小；</p><p> 轮廓方式：指只绘出当前材质的轮廓，不填充。 </p><p> 填充方式：以适当颜色填充当前材质所占有的空间。</p><p>显示控制</p><p>显示控制</p><p>目的：用来控制当前画面显示状态。</p><p>方法：系统弹出的对话框中包括：</p><p> 铸体名称：用户要输入铸件的名称以便在右边提示条中显示；</p><p> 铸体材质：用户要输入铸件的材质以便在右边提示条中显示；</p><p> 图形方式：指计算时会出现一个图形画面，一般系统会默认此状态；</p><p> 文本方式：指计算时会出现一个文本画面。用户可用“字体”功能选择不同字体。</p><p>（12）“运行”</p><p>系统开始计算.上述画面右边及下边,分别为铸件信息及计算信息,下面分别加以介绍:</p><p>铸件信息:</p><p>铸件名称:当前分析铸件的名称,见斚允?显示控制?</p><p>铸件材质:当前分析铸件的材质类型,见斚允?显示控制?</p><p>浇注温度:当前分析铸件的浇注温度,见敵跏蓟?温度场初始化?</p><p>计算单元:当前分析对象(包括铸件,铸型...)的单元数;</p><p>存盘周期:设定自动保存计算结果时两次存储数据文件之间的时间间隔，见斘牡?自动保存敗?</p><p>文件顺序:当前打开或已生成的文件序号. </p><p>计算信息: </p><p>计算状态:指示当前进行的是流场计算、温场计算还是耦合计算,见敿扑憧刂?计算选择敗?</p><p>处理时间:对于温度场的计算来说这里显示的是铸件凝固时间，对于流动场或耦合计算则是充型时间。</p><p>计算步长:为保证计算过程的收敛而确定的两次计算之间的时间间隔。一般情况下，计算温度场的时间步长大于计算流动场的时间步长。若为耦合计算，则保留二者中的较小值。另外对于流动场来说，由于是试算的过程，所以时间步长不是一个不确定的值，它会在一定范围内变化。</p><p>本次时间:指本次计算开始以后的CPU时间。如在计算过程中任敲一键，使计算过程中止，此时间指示也将停止。</p><p>总时间:累计CPU总的计算时间。</p><p>已完成:指目前已完成的计算量.</p><p>2、纯流动场计算,则应遵循以下步骤：</p><p>单独计算流动场的情况和上述耦合场计算基本相似：</p><p>(1) 撐牡?新建?</p><p>(2)敿扑憧刂?计算选择?</p><p>(3)斣ご??文档转换?</p><p>(4)敵跏蓟?...?</p><p>此时，只需进行流场的初始化，选择“流动场参数”项打开流场参数文件，填写正确的参量值，然后选“流动初始化”初始化流动场。</p><p>(5)斘募?打开?</p><p>(6)斘募?自动保存?</p><p>(7)斚允?...?</p><p>(8)斣诵袛</p><p>3、纯温度场计算,则应遵循以下步骤：</p><p>单独计算温度场的情况和上述耦合场计算基本相似：</p><p>(1) 撐牡?新建?</p><p>(2)敿扑憧刂?计算选择?</p><p>(3)斣ご??文档转换?</p><p>(4)敵跏蓟?...?</p><p>单独计算温场时，只需对温度场进行初始化。首先选择“初始化”中的“温度场参数”一项打开温度场参数文件，然后选择“温场参数设置”，并从二级菜单中选择用户需要的内容输入相应的参数。最后一步选择“温度初始化”一项对温度场进行初始化。如是在耦合计算之后计算凝固, 最后一步请务必不要选择“温度初始化”,而应选择斠煳煌?翊?頂,来对温度场进行初始化.</p><p>(5)斘募?打开?</p><p>(6)斘募?自动保存?</p><p>(7)斚允?...?</p><p>(8)斣诵袛</p> |
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