Omfattende simulering i støpeprosesser

PoligonSoft bruker den moderne og nøyaktige endelige elementmetoden for å sikre at overflaten og volumet til støpemodellen stemmer så godt med originalen som mulig.

Brukeren bestemmer hvor maksimal detalj er nødvendig og hvor et grovere nett kan brukes for å maksimere beregningsressursene.

De integrerte redigerings- og kvalitetskontrollfunksjonene til finite element-modellen tillater rask manipulering av nettet uten å måtte bygge det om i mesh-generatoren.

Inspeksjonsverktøy for mesh-kvalitet basert på forhåndsdefinerte parametere identifiserer elementer med kritiske vinkler eller uregelmessige former og korrigerer eller eliminerer dem.

Spesialverktøy analyserer geometrien for tynne vegger og finjusterer nettet lokalt for å forbedre beregningsnøyaktigheten.

I designprosessen er det ofte nødvendig å beregne mange varianter av portsystemet og stigerør eller teknologiske regimer. I denne prosessen endres vanligvis bare geometrien til støpeblokken eller helletemperaturen, mens alle materialer og varmeoverføringsforhold forblir uendret.

For å unngå rutineoperasjoner ved start av beregningen, bruker PoligonSoft maler for teknologiske prosesser, som gir brukeren allerede testede og karakteristiske datasett for hver teknologi.

Ved investeringsstøping har den keramiske formen en geometri definert av tykkelsen og formen på voksmastermodellens overflate.

Skallgeneratoren gjør det mulig å lage en mesh-modell av den keramiske formen med en spesifisert tykkelse uten noen forutgående konstruksjon i CAD-systemet. På denne måten kan ukompliserte elementer som dekker, belegg, isolerende og eksoterme blandinger osv. modelleres.

PoligonSoft kommer med en database med materialer og legeringer, inkludert egenskapene til mange stål, støpejern, aluminium, nikkel, titan, kobber, sink og edle legeringer.

Den inneholder materialer for former: sand, keramikk, isolerende og eksotermiske hylser og mange andre materialer som brukes i støping. Databasen kan redigeres og oppdateres av brukeren.

Den termiske løseren "Fourier" beregner temperatur- og fasefelt, med tanke på varmeoverføring (ved ledning, konveksjon, stråling) og varmeavgivelsen under størkning.

Fourier tillater komplekse flertrinnsberegninger der kjøleforhold og modellgeometri kan endres.

Modulen gjør det mulig å beregne:

En av de tilsynelatende fordelene med PoligonSoft er modellen for makro- og mikroporøsitet av krymping, som gjør det mulig å forutsi dannelsen av defekter i støpegods med kritisk bruk (turbinarbeid og dyseblader, monoblokkhjul, pumpehjul, etc.)

Spesielle algoritmer som tar hensyn til kapillæreffekten og trykkfallet under størkning av lukkede termiske noder gir mer nøyaktig beregning av defektmønsteret

PoligonSoft kan løse komplekse strålingsvarmeoverføringsoppgaver, med hensyn til gjenstråling og skyggelegging.

Dette er viktig ikke bare for vakuumstøping, men også for støping av støpeblokker på "trær" ved bruk av investeringsstøpeteknologien uten bruk av et bærende fyllmateriale.

Plasseringen av støpegods på treet, plasseringen av blokkene i forhold til hverandre under støping og avkjøling, kan påvirke porøsitetsmønsteret betydelig.

Innvendige kjølere er laget av samme legering som støpingen og er installert inne i formhulen. Under støpefyllingen med legeringen smelter de innvendige kjølerne delvis eller fullstendig og sveiser med basismetallet. Kjølerne kan påvirke den termiske profilen til støpegodset, dets størkning og forhindre forekomsten av krympeporøsitet.

Muligheten til å simulere denne prosessen er en funksjon som skiller PoligonSoft fra mange lignende systemer.

"Euler"-modulen gjør det mulig å beregne formfylling med smeltet masse ved konstant eller variabel hastighet gjennom en eller flere innløp.

Den beregner temperaturfallet til det smeltede metallet ved kontakt med formveggene og varmeoverføringen til omgivelsene, samt størkning, som kan føre til at strømningen stopper og fyllingsfeil.

En spesiell algoritme gjør det mulig å undersøke driften av innløpssystemet, identifisere dets kritiske punkter og finne optimale størrelser, plasseringer og antall stigerør.

Takket være bruken av finite element-metoden, er "PoligonSoft"-systemet vellykket brukt til å modellere svært store støpegods og samtidig relativt tynnveggede.

I kombinasjon med evnen til å bruke symmetri og multithreading-beregninger tar modelleringsprosessen rimelig akseptabel tid. Samtidig overskrider ikke beregningsressursene som brukes (hovedsakelig mengden RAM) grensene for vanlige kontor-PCer.

"Hooke"-løseren er designet for å beregne gjenværende spenninger og tøyninger som oppstår i støpingen under avkjøling og interaksjon med formen. En integrert algoritme forutsier dannelsen av sprekker og indikerer områder med potensiell ødeleggelse.

Påliteligheten og stabiliteten til algoritmene gjør at løseren kan brukes selv for modellering av termiske behandlingsprosesser (bråkjøling i forskjellige medier, gløding, herding, etc.) for å bestemme gjenværende spenninger, deformasjoner, vridninger og potensiell ødeleggelse både i støpingen og mugg.

Beregningen er basert på teorien om små elastoplastiske deformasjoner skapt av A. Ilyushin og Newton-metoden. Modulen gjør det mulig å beregne: