铸造

铸造模拟通过使用 VOF 模型的瞬态多相模拟进行凝固的模拟。共轭传热在凝固熔化状态和固体成模之间应用。

通过铸造模拟可以评估加注、凝固和冷却过程。它可用于缺陷预测，如拓扑宏观孔隙率预测、微观孔隙率预测、相变收缩、加注期间的气泡以及冷隔或浇铸不足。铸造模拟实现了在生产开始前设计浇注和浇道系统。

需要单独的许可证才能访问铸造金属数据库。此许可证称为 Simcenter STAR-CCM+ 金属处理数据库加载项许可证。

在 Simcenter STAR-CCM+ 模拟树中设置铸造模拟的过程概述如下：

1. 创建多区域体网格，一个区域用于熔体，另一区域用于模具。
   • 如果设置熔模铸造模拟，则使用偏移网格生成器创建壳模。
2. 选择熔体的物理模型。
   • 如果运行纯热模拟，选择纯热模型。
3. 选择模具的物理模型。
   • 如果运行纯热模拟，选择可变密度补偿模型。
4. 使用铸造材料数据库编辑器选择要在模拟中使用的铸造材料，然后将所选的材料集合导出至 Simcenter STAR-CCM+。

   请参见使用铸造材料数据库。

5. 在物理连续体中使用导入的铸造材料，并将适当的材料属性分配为边界值。

   请参见在 STAR-CCM+ 中使用导入的铸造材料和属性。

6. 对于熔体的物理连续体，定义融液和气体的欧拉相。

   液相必须是单组分液体且具有温度相关的密度，如用户自定义的 EOS 或多项式密度。

   请参见定义欧拉相。

7. 对于欧拉熔融相，选择适当的融化与凝固模型。对于纯热模拟，勿选择两相区或浆料粘度模型。

   请参见融化与凝固建模

8. 如果执行砂模铸造模拟，则为气相选择壁面孔隙率模型。壁面孔隙率考虑了熔体进入模具以及将空气压入砂模时发生的脱气。

   请参见使用壁面孔隙率。

9. 使用宏观孔隙率模型检测铸件中的收缩相关缺陷。
   请参见使用宏观孔隙率模型检测收缩相关缺陷。

   • 如果运行纯热模拟，选择宏观孔隙率（纯热）模型。
10. 如有必要，使用可用的标准函数对模拟结果进行后处理。

    请参见使用标准函数预测缺陷。

11. 要应用自动时间步控制，选择自适应时间步模型。

    请参见设置自适应时间步进。