软件操作手册

EasyCast软件操作手册 中北大学特种液态成型技术研究中心 目 录 11. Easycast软件安装 11.1 硬件 11.2 如何初装 22、Easycast软件简介 22.1 内存要求 32.2 数据库结构 32.3 已生成模拟的档案管理 42.4 Easycast模拟过程 42.5 材料数据库 43、创建CAD几何模型 53.1 模拟用几何图形要求 73.2 STL格式的特性和规模 84. Easycast 主界面 94.1 项目管理 104.2 选择铸造 104.3 打开 104.4 创建工程 104.5 创建版本 114.6 删除工程 114.7 删除版本 115、前处理模块 115.1 主框架及功能 115.1.1前处理模块主界面 125.1.2前处理模块主界面菜单功能 125.1.3导入STL文件 135.1.4修改颜色 135.1.5文件清单： 145.1.6网格剖分选项： 145.1.7工具栏： 155.1.8状态栏： 155.1.9创建铸型STL: 155.1.10生成模壳网格 165.1.11调整STL文件方向 176、模拟计算 176.1 流场计算 176.1.1 参数定义 186.1.2边界条件确定 196.1.3 充型计算控制窗口 226.2 温度场计算 236.2.1 温度场计算参数控制窗口 256.2.2 温度场计算控制窗口 267．后处理模块 277.1 OpenGL显示 277.1.1主框架 287.1.2 文件菜单 297.1.3 查看菜单 307.1.4 图形操作菜单 327.1.5 图例菜单 357.2 VTK显示 357.2.1 主框架 367.2.2 文件菜单 377.2.3 图形操作 448．数据库 448.1 CASTData库 468.2 用户库 1. Easycast软件安装 1.1 硬件要求 · CPU: Intel PentiumⅣ及相应兼容CPU。 · 操作系统: Windows NT\2000\XP操作系统。 · 分辨率: 1024×768及以上分辨率。 · 内存: 512Mb内存。Easycast运行需要128Mb，但因全部被O/S系统占用，需要虚拟内存，这样运行速度变慢，所以建议使用1GB以上内存。所能模拟的网格数量受限于内存空间。 · 硬盘空间:安装需要150Mb的硬盘空间，每个模拟程序需50-500Mb的空间，所以应有足够的硬盘空间（也可转存于其它硬盘）。 1.2 如何初装 1） 首先打开Easycast软件安装文件夹，双击Setup.exe，出现初始化程序图1-1。 图1-1 初始化安装 2） 初始化后出现如图1-2所示输入用户信息对话框。 图1-2 输入用户信息对话框 Serial Number：由软件开发商给用户的特定的序列号。 3） 点击上图中的“Next”，进入如图1-3所示的确定安装目录对话框。 图1-3 确定安装目录对话框 4） 点击上图中的“Next”，进入拷贝文件对话框，如图1-4所示。 图1-4 拷贝文件对话框 5） 拷贝结束后，出现如图1-5所示对话框，要求输入用户密钥。 图1-5输入密钥对话框 注：该密钥是软件开发商给用户的特定密码。 6） 输入正确密钥后，点击“OK”，安装完成，出现如图1-6所示对话框。单击“Finish”后对话框消失，则软件安装成功。 图1-6 安装完成对话框 2、Easycast软件简介 2.1 内存要求 · 至少需要256Mb内存（这时虚拟内存是必要的）。但在实际使用过程中建议使用1GB内存及以上，可用内存容量限制模拟工程的最大规模。对于工业规模的模拟工程建议使用2GB以上内存。使用虚拟内存会使模拟速度明显降低。增加内存容量在模拟过程中可以使网格划分更细，模拟精度更高。然而在不使用虚拟内存的相同情况下，附加的内存不能提高计算速度。 · 计算机的速度越快，在相同时间内可模拟的工程规模就越大。因此，所需内存容量取决于处理器的速度和规模所允许的时间（在速度慢的计算机上进行大规模工程的模拟是不可行的，而在速度快的计算机上，要使模拟更精确，就必须有更大的内存）。一般经验是每计算1万单元大约需要1兆的内存，要估算模拟所需的内存量可以打开模拟文件夹（具体位置见后）的后处理网格文件，查看模拟工程所需计算单元的数量。 例：（近似） 总单元数： 1000000（从后处理网格文件中查出） 计算公式： 100*1024*1021 内存要求： （1024*1024bytes=1Mb） =100Mb 2.2 数据库结构 Easycast软件内部建立了大量用户的数据。您可为每个用户创建一个用户目录如Project，在每个用户目录下还可以创建产品目录，每个产品代表一个铸件。铸件在获得可用数据前要进行多次模拟，所以可在每个产品目录下创建多个模拟工程文件。如图1所示。 您可根据用户和产品目录找到先前的模拟工程文件。用户、产品目录和模拟工程文件都在Easycast_Result\CAE\目录下创建，因此您可在操作系统下检索和删除它们，但不建议采用这种做法。因为手工删除会破坏文件的链接。您可以通过在Project目录下利用删除工程的办法来删除它们。 图2-1 用户管理框架图 2.3 已生成模拟的档案管理 模拟结果占据大量硬盘空间，最终您可能要删除它，亦或是将它移开以补充更大的空间。建议您使用可刻录光盘驱动器，这样您就可以在光盘上备份模拟档案 2.4 Easycast模拟过程 为了能够更好的使用软件，您需要了解软件的模拟过程，Easycast模拟过程如下： 三维实体造型（读取STL文件）—网格剖分—模拟计算—后处理显示       Easycast软件本身不具备实体造型功能，所有的几何图形都需要先在CAD中建立和修改，然后保存为STL数据文件格式，Easycast软件可直接读取STL文件。 进行模拟计算时，首先需要输入模拟参数，如：适当的材料、初始温度、换热系数等。输入参数后，软件会自行选择计算精度进行模拟计算，最后得出计算结果。 模拟计算完成后，可通过后处理显示功能察看模拟结果。 2.5 材料数据库 · Easycast软件设置有的材料数据库，精确的模拟以精确而丰富的数据库为基础，Easycast 材料数据库容纳有上百种材料，材料的各种参数如热容、导热率、密度等在数据库中被详细描述。Easycast 材料库几乎覆盖了所有的材料及其性能，如果您在模拟过程中需要特殊材料，可以手动将其添加在材料数据库中。 · 在缺省状态下，所有的版本都具备以下数据库：铸件、砂型、金属型、砂芯、冷铁等。您可以创建新的材料数据库，也可以扩展其中任意一个。如果在数据库中发现几种同名材料，软件会任选其一使用。 如何编辑材料数据库，请参看附录。 3、创建CAD几何模型 为确保Easycast的良好相容性，在对铸件进行三维CAD造型时，您需要注意以下几个方面：   1）模型的特性应尽量简化，这样可以提高模拟的准确性。2）对于不同的材料需要进行分别造型。例如：有一个具有冒口套和冷铁的铸件，您需要对铸件、冒口套和冷铁分别进行造型，造型完成后需将结果分别保存为STL文件，并且在模拟时分别导入Easycast软件中。      进行Easycast模拟前，必须创建铸件的三维实体模型。三维CAD造型必须转换为STL文件格式导入Easycast中。组件必须保存为不同的STL文件以便区分。STL（三角形单元组成）格式的几何造型在Easycast中转换为可控模块网格，模块空间被划分为大小不同的立方体。 图3-1  铸件造型例图 3.1 模拟用几何图形要求 为了使模拟顺利进行，您必须给出按以下标准创建的三维实体造型： 重力的方向只作为附属因素用来定义铸件的允许位置。重力向下（为-Z方向），所以Easycast造型位置取Z轴向上。保存STL文件时，您必须给出或选择坐标系，指定坐标方向是确定位置的决定因素。造型不是必须处于第一卦限当中（即STL文件可以有负坐标值）。用相同坐标系（原点）保存STL文件，如图3-2。 图3-2  CAD坐标系与Easycast方向关系示意图 Easycast可以读取以二进制或者ASCII格式保存的STL文件。二进制格式更好，因为它占用的硬盘空间最小。如果使用其中一种格式有问题，请试用另一种。 若实体类型命名正确，网格生成能够区别造型中的实体类型。Easycast可以识别下列单词：铸件、铸型、砂芯、冷铁、绝热体、加热体。它们不必全部写出，标识符只需前五位即可。 铸件造型的STL尽量粗略化。在STL中的三角形越多，文件越大，转换的时间越长，并且，过于精确的几何图形制作出的X射线图像不清晰。此外，最小的细节在转化为计算网格（立方单元）时会消失。另一方面，过于粗糙的STL文件引起图形变形过大。 组件可以相互交叉，在这种情况下，Easycast按规定的顺序给出实体的优先次序。 如果在造型中有间隙或空穴（参看3.1.1几何图形注意事项），网格生成时会被浇注材料（自动浇注下）或周围材料填充，取决于网格结点生成的一致性。 如果有空腔砂芯（内部为空气），您必须将空气造型为一个组件。 3.1.1 设计几何图形注意事项      模拟运行出现的问题往往与图形错误有关。典型错误是在图形单元和交叉单元之间有间隙。有些错误是由于不同的CAD系统在有些模拟过程中行为表现不同，使系统出现错误的STL生成元素（参阅3.2 STL格式的特性和规模）。并且，在转换成STL格式时，几何图形会有轻微的变形，所以造型调整时，应多加注意。      如果您使用的是一个布尔模块而不是一个基于特征的实体模块，在造型中可能会有交叉部分。同样的问题也会出现在基于特征的模块中（若模块交叉，或者在组合模块或特征时相互交叉）。如果您将交叉部分保存在相同的STL文件中，将在模型中产生一个空腔（如图3-3，3-4）。在写STL文件前，您必须合并或区分相互交叉部分，或将其保存在各自不同的STL文件中，那么，Easycast就可以识别交叉的STL文件并且更正问题。这就能使您“轻松地”创建几何造型，即模型部分可以交叉，由于这样能够确保在要求具有一致表面部分之间不出现间隙，所以考虑这一点是必要的。 图3-3 图形交叉     左图： 两个交叉的部件     中图： 在同一个STL的文件，结果会在交叉部分出现间隙如图     右图： 在不同的STL文件中，Easycast修改问题结果如图 图3-4  间隙    例： 冷铁——铸件边界    左图： 表面不一致结果，在将实体造型转换为STL三角形时，可能在物体之间引起间隙    右图： 正确的方法是使其成为交叉物体，Easycast的优先次序能够修正它 3.2 STL格式的特性和规模 STL格式最初是为快速成型技术的需要而设计的，它极其简单而可靠地表示了固体的表面。在STL文件中，零件的表面是一个三角形表面的集合。格式在CAD软件中被广泛的支持，它有两种版本：二进制和ASCII（文本）。Easycast对两种版本均可读取。      下列CAD软件可以创建具有良好特性的STL文件：                   其它实体造型CAD软件也可生成相应的格式，但迄今为止还没有测试过。        参数化造型软件可能调整STL的精确度。在参数化CAD造型中曲面是可以真实表征的，但在转化为STL文件时，取面分割为小三角形表面,STL文件的精确度用以调整这些三角形的大小。越是精确的STL文件，三角形越多，文件越大。建议STL文件尽可能小，不致使在造型中产生过大的变形。为快速成型创建的STL文件比为模拟创建的STL文件精度高。 (a) (b) (c) 图3-4   文件精度     图3-4 曲面： (a)：过好的STL   (b)：过粗的STL    (c)：恰好的STL     在多边形造型软件（如：IDEAS）中，STL的精度直接依赖于造型目标的精确度，例如对圆柱体的造型，圆周面上扇面的数量决定了圆柱体表面的精确度，建议分为32～64段，区域越小，扇面的数量越大。 4. Easycast 主界面 单击 Easycast 快捷图标，出现如图4-1所示主界面： 图4-1 Easycast软件主界面 · 项目管理（U）：用于用户管理、选择铸造方法、创建及删除工程、创建及删除版本、打开工程、退出等操作。 · 前处理（F）：用于显示所选择的*.STL文件及网格剖分。 · 模拟计算（S）：用于凝固、充型、应力的模拟计算。 · 后处理（L）；用于显示模拟计算结果。 · 数据库（D）：为您提供模拟计算所需的各种热物性参数。 · 信息（I）：提供模拟计算的相关信息,单击信息菜单出现如图4-2所示窗口，窗口中显示如下信息：铸造方法；用户、工程、版本信息；温度场计算结果；凝固进程；缩松缩孔预测结果；流动场计算结果；软件性质等。 图4-2  信息窗口 4.1 项目管理 · 帮助（H）：提供帮助信息。 · 创建新用户    单击“项目管理”，出现如图4-3所示项目管理窗口。在4-3对话框的“新用户”编辑框中输入新用户名称，然后单击“创建用户”按钮，即可创建一个新用户。 图4-3 项目管理对话框 1） 已有用户     在图4-3中单击“已有用户列表”中的某一用户名，选定此用户，单击确定进入此用户计算系统。 2） 删除已有用户      选中“已有用户”中要删除的用户，然后单击图4-3中的“删除用户”按钮，将删除选中用户下的所有计算结果。 点击“取消”，可退出用户管理窗口。 4.2 选择铸造方法 在图4-3“铸造类型”单选按钮组中，单击选中一种铸造方法，随后的模拟计算将在该模式下进行 4.3 打开工程 图4-3中，在已经选择了用户名的情况下，在“选择工程”列表框中选择工程名称，并在“选择版本”列表框中选择版本，再单击“确定”按钮完成工程登陆，在以后的运算中，系统将在此工程下运行，并且所有的计算结果都将在此目录下进行保存。 4.4 创建工程 图4-3中在已经选择用户名的情况下，在“创建工程”按钮上方的编辑框中输入新的工程名称，然后单击“创建工程”按钮，即完成工程创建。单击“取消”按钮退出对话框。 4.5 创建版本 图4-3中在已经选择用户名和工程名的情况下，单击“创建版本”按钮，将在“选择版本”列表框中顺序产生新的版本号。例如：“version_0”，version_1。 4.6 删除工程 图4-3中在选择了用户名和工程名的情况下，单击“删除工程”按钮将删除该工程下所有计算结果，单击后出现一次警告，单击确定删除。 4.7 删除版本 图4-3中在选择了用户名和工程名的情况下，在“选择版本”列表框中选择要删除的版本号，然后单击“删除版本”按钮， 将删除该版本号，单击后会出现一次警告，单击确定即删除。 5、前处理模块 前处理模块具备两大功能: · 负责将在三维造型软件中所生成的*.STL文件导入，Easycast软件中它是Easycast软件与三维造型软件的接口部分。 · 进行网格剖分，将导入*.STL的文件转换为可用于计算的网格文件*.BOX 。 5.1 主框架及功能 5.1.1前处理模块主界面      单击CAE软件主界面菜单栏中的“前处理”菜单或者单击工具栏中的“”按钮，出现如图5-1所示前处理模块主界面：    图5-1  前处理模块主界面 5.1.2前处理模块主界面菜单功能 · 文件：用于对一个现有STL文件进行打开、保存、关闭等操作。 · 图型操作：用于对所显示图型进行移动、实时放大缩小等操作。 · 查看：用于查看工具栏、状态栏、旋转框等。 · 帮助：显示帮助信息。 5.1.3导入STL文件     单击“材料类型”中需要添加的材料，再单击“添加STL”按钮，出现如图5-2所示对话框： 图5-2  STL文件选择框    单击选中某*.STL文件 (例:dazj.stl) ，然后单击“确定”即可将STL文件导入软件系统，工作区中将显示该*.STL文件的图形，如图5-3所示。    图5-3 STL文件图形显示 5.1.4修改颜色     单击“修改颜色”按钮，出现如图5-4所示对话框： 图5-4 修改颜色对话框     单击选定某种颜色，然后“确定”按钮，您可改变工作区内三维实体图形的颜色。 5.1.5文件清单：     文件清单为您显示了带路径的文件名和材料类型，您可以选择某个文件是否在工作区被显示。 双击文件名(带路径)（例：D:\Easycast\Version_0\lgzj1.stl），出现如图5-5所示删除文件对话框,“确定” 将删除工作区中该文件。 图5-5 删除文件对话框 双击材料类型（例：铸件），出现修改材料属性对话框，“确定”后出现如图5-6所示对话框： 图5-6 更改材料类型对话框   点选“材料类型列表”中某项，“确定”可完成材料属性的修改。 5.1.6网格剖分选项： · 选择尺度单位：工作区中STL文件有英制（inch）和公制（mm）两种格式，根据您所生成的STL属性选择(一般为英制)一种格式。 · 设置网格剖分参数：Easycast软件提供两种网格剖分方法。一种需要设置网格尺寸，如图5-7所示，在网格尺寸栏内设置X、Y、Z方向的尺寸(单位为mm)，再单击“剖分网格”按钮，系统将进行自动剖分。第二种需要设置剖份网格数，如图5-8所示，单击“自动剖分”单选框，再在“单元数”中输入要剖分得网格数，单击“剖分网格”即可实现网格的自动剖分。                  图5-7 设置网格剖份尺寸                图5-8 设置网格剖分数 5.1.7工具栏：    单击选中“查看”菜单中的“工具栏”，在前处理界面上方将出现如图5-9所示前处理工具栏：    图5-9 前处理工具栏     工具栏中各图标的作用依此为：打开文件、保存文件、打印文件、打印预览、打印设置、填充显示、线框显示、全显、正常位置、主、后、左、右、上、下视图、实时移动、实时缩放、窗口放大、旋转、信息显示、帮助。 5.1.8状态栏：    单击选中“查看”菜单中的“状态栏”将在主界面下方显示状态栏，此栏用于显示当前工作状态。 5.1.9创建铸型STL:     主要作用是根据铸件的大小，选择铸型型号并调整铸件在铸型中的位置。单击选中“创建铸型”单选框，系统会显示默认的铸型尺寸。在“上、下、左、右、前、后”中输入新的数值，单击“修改”按钮，可修改铸型尺寸。设置铸型尺寸后工作区将显示铸型外轮廓，如图5-10所示。 图5-10 铸型轮廓显示    注意：在需要计算流场时，如果是重力铸造，应使上表面与浇口平齐，即“上”为0；如果是低压铸造，应使下表面与浇口平齐，即“下”为0。 5.1.10生成模壳网格    精密铸造过程的温度场及流场进行模拟计算时,需要创建模拟计算所需要的铸件模壳，模壳可根据需要取1-3层，并且为了网格剖分的准确性每层模壳厚度最好为网格尺寸的整数倍。如图5-11左图为模壳网格设置框。 图5-11 模壳网格设置图     在模壳网格设置框中单击选中“生成否”单选框，设置框变为图5-11右所示，在“共 层”中输入层数，在第n层中输入厚度，工作区中击显示生成的模壳。 5.1.11调整STL文件方向    Easycast软件具有调整三维造型生成的STL文件方向的功能，单击菜单“图形操作/调整STL文件方向”弹出如图5-12所示对话框。 图5-12  调整STL文件方向对话框     单击“浏览”，将需要转换的文件分别选入列表框中，选择旋转方向和旋转角度以及保存路径后，单击“转换”，在对应的路径下生成转换后的文件，如图5-13为调整完成后的效果。 图5-13  STL文件方向调整效果 　6、模拟计算 单击CAE软件界面的“核心计算”菜单，出现如图6-1所示子菜单： 图6-1 核心计算子菜单     单击子菜单中的任一项计算，系统进入此计算模式中。 6.1 流场计算  6.1.1 参数定义 单击“核心计算/充型过程计算”即进入流场计算系统，出现如图6-2所示材料参数设置窗口。 图6-2 材料参数设置窗口 1) 材料定义     在图6-2中进行材料参数的设置。图中“所选材料参数”勿需定义。在Easycast系统中材料参数设置数据直接从数据库中提取。 · 铸件材料：单击图6-2中“所有材料列表/铸件”，再单击“选取数据”按钮，进入如图6-3所示对话框。在此对话框中单击选中某种材料，单击“确定”按钮即可。 图6-3 铸件材料选择窗口 · 铸型材料（冷铁、芯心）：设置方法与铸件材料设置相同。单击“铸型”，再单击“选取数据”按钮，进入材料选择对话框，单即“确定”即可。 2) 修改初始温度      如有必要可修改其初始温度值，重新选择“所有材料列表”中的铸件、铸型、（型芯、冷铁）然后点选“修改”，出现如图6-4所示对话框：直接键入初始温度值，然后“确定”完成修改。 图6-4 初始温度修改窗口 6.1.2边界条件确定 材料参数确定后，进入边界条件设定窗口，如图6-5所示。该界面中“所选边界参数”勿需用户自己定义。您可直接点选“边界列表”中某边界（例：铸件--铸型）然后单击“选取数据”，进入选取边界参数设定窗口，如图6-6所示。按实际传热边界确定换热系数（一般原则：铸铁--砂边界取C800；铸铝--砂边界取C600；铸钢--砂边界取C1000；与冷铁接触取C10000；金属型模具取C2000或C10000）。单击“确定”按钮可进入下一个界面。 图6-5 边界条件设定窗口 图6-6 选取边界参数窗口 6.1.3 充型计算控制窗口 　 设定材料参数以后，单即“确定”进入充型计算控制窗口，如图6-6所示。此窗口中需要您选择充型计算时的一些必要条件。 图6-7 充型计算控制窗口 · 算法选择：    Easycast软件提供了两种流动场计算模式，分别为：      计算方法一：快速计算，耦合温度场计算，通常选用的算法。      计算方法二：精确计算，计算结果精确，但耗时较长，没有特殊要求，一般不选用。 · 充型控制条件：     重力铸造：充型状态一般取决于充型时间。该时间根据您的实际情况确定。     低压铸造：充型状态一般取决于加压规范。低压铸造在开始浇铸时需要加一初始压力，浇铸过程中压力不断上升，到达某一压力值时，开始进入保压状态。所以在模拟低压铸造时，您需在相应充型控制参数栏内输入初始压力和保压压力值。 · 充型控制参数     根据不同的铸造方法输入相应的参数值。    · 充型方向     重力铸造：充型沿Z轴负向（输入 0，0，-1）     低压铸造：充型沿Z轴正向（输入 0，0，1） · 旋转浇铸     旋转浇铸过程中，铸型随着浇铸的进行绕一定方向旋转，因此模拟旋转浇铸需要设置两个参数：浇铸方向和旋转方向。浇铸方向和旋转方向都根据实际情况来确定。单击选中“是否旋转浇铸”充型计算控制窗口下方变为如图6-7所示。 图6-8 旋转浇铸参数设置窗口     充型方向：沿轴正方向浇铸参数设为“1”，沿轴负方向浇铸参数设为“-1”,不沿此轴浇铸参数设为“0”（系统默认参数）。     旋转方向：沿轴顺时针旋转参数设为“1”，沿轴逆时针旋转参数设为“-1”，不沿此轴旋转参数参数设为“0”（系统默认参数)。     旋转角度：输入铸型旋转度数。 · 数据存储方式       根据实际情况选择自动存储、按时间存储、按充型百分数存储三种方式。 　6.1.4 充型计算窗口    充型计算控制参数设置完成之后，单击“确定”进入充型计算窗口，如图“6-8所示。图中各部分含义如下： 图6-9 充型计算窗口 · 计算：单击此按钮进入实际充型模拟计算状态。 · 暂停：单击此按钮可暂停计算，保存当前状态，下次再进入此计算工程时，系统会提示是否继续上次计算，单击“是”可在原先保存的状态下继续进行计算。暂停后可以用鼠标拖动图形进行旋转。 · 退出：退出充型计算系统，回到主界面。 6.2 温度场计算 温度场计算是模拟计算的另一个重要功能。在进行温度场计算前，您需提供计算所必需的铸件、铸型、（型芯、冷铁）等文件。     单击“核心计算/凝固过程模拟”，进入材料参数定义界面，如图6-9所示，温度场模拟计算中材料参数和边界条件参数得设定与流场参数设定大部分相同。 图6-10 温度场模拟材料参数设置窗口 砂型重力铸造      材料参数定义及边界条件确定同流场计算完全相同，单击“确定”按钮后将进入温度场计算控制窗口。 金属型铸造      材料参数定义及边界条件的确定同流场计算完全相同，不同之处在于金属型铸造需要进行涂料设置和循环次数设置，所以多了参数控制窗口和多周期控制窗口。边界条件设置完成后单击确定会进入参数控制窗口（详细内容请参阅6.2.1） 低压铸造       低压铸造的材料参数及边界条件设置同流场计算相同，不同之处在于需要进行压力参数设置，所以也多了参数控制窗口（详细内容请参阅6.2.1）。 压力铸造 ：同砂型低压铸造。 精密铸造 ：同砂型重力铸造。 6.2.1 温度场计算参数控制窗口 在金属型和低压铸造中，需要对涂料、压力、多循环等参数进行设置，材料参数和边界条件设置完成后，单击“确定”按钮进入如图6-10所示参数控制窗口。窗口中各部分功能如下： 图6-10 参数控制窗口   控制选项：选择压力控制方式或者涂料控制方式，低压铸造选择压力控制方式，金属型铸造选择涂料控制方式。   压力参数：低压设置保压时间、保压时间、结壳时间等，根据实际情况输入相应的参数值。   涂料参数：选择涂料种类和涂料厚度。     输入上述参数后单击“确定”按钮，低压铸造进入温度场计算控制窗口，金属型铸造进入多循环设置窗口，如图6-11所示。 图6-11 多循环控制窗口   循环次数：根据实际情况设置循环次数（小于等于100次）。   开模方式：选择时间控制方式或温度控制方式。   控制参数：根据所选开模方式输入相应的时间参数（从开模到合模）或温度参数（包括开模温度及合模温度值）。 6.2.2 温度场计算控制窗口 各参数设置完成后，单击“确定”按钮进入温度场计算控制窗口，如图6-12所示，此窗口中设置停止计算方式。 图6-12 温度场计算控制窗口 自动停止：温度场计算将在凝固完成时自动停止即铸件中最高温度达固相线温度时停止计算。 温度控制：根据实际情况输入停止温度值，温度场的计算会在您所规定的温度停止。 时间控制：输入停止时间参数，温度场的计算会在达到所规定的停止时间会停止计算。 存储方式：选择计算结果的保存方式       自动存储：将按凝固步10%存储一次的方式进行温度数据记录。       按时间存储：将按所设置的时间间隔进行温度场数据存储。       按凝固百分数存储：根据所设置的凝固百分数进行存储，又可分为等间隔和非等间隔进行存储。 6.2.3 温度场计算窗口 温度场计算控制方式设置完成后，单击“确定”按钮进入计算系统，温度场计算窗口界面如图6-13所示： 图6-13 温度场计算窗口   计算模式：选择计算范围。   计算：单击此按钮进入实际凝固模拟计算状态。   暂停：单击此按钮使计算暂时停止，并保存当前计算结果，下次再进入此计算工程时系统会提示您是否继续进行计算。暂停后可用鼠标拖动图形进行旋转。   关闭：单击此按钮停止计算，退出当前状态，并保存计算结果。 7．后处理模块 Easycast软件具有性能良好的后处理显示模块，显示效果逼真，而且有多种显示方法。后处理显示模块具有网格剖分结果显示、温度场计算结果显示、流场计算结果显示以及缺陷位置预测结果显示、凝固状态结果显示等功能。 Easycast软件在设计过程中，采用前处理、计算、后处理等模块独立工作的原理，所以在计算的同时仍可观察到计算的当前结果。依据您所使用微机的硬件性能，还可以多次地以任意方式（切割、旋转、分层、放大、动画）来显示某个模拟计算结果。 Easycast软件有两个后处理模块，一个是OpenGL模块，另一个是VTK模块。 7.1 OpenGL显示 7.1.1主框架 　单击CAE软件界面的“结果显示”菜单，出现如图7-1所示子菜单： 图7-1  结果显示子菜单 单击上图中的“OpenGL模式”， 进入后处理用户界面如图7-2所示： 图7-2 OpenGL模块界面  菜单栏  文件：该菜单用来打开、关闭、或打印某个文件。  查看：该菜单用来查看当前的工作状态。  图形操作： 该菜单 对显示图形进行放大，缩小，旋转等操作。   切分：该菜单可使工作区域中同时存在四个显示区域。  帮助：该菜单用来寻求在线帮助。 工具栏  如图7-3所示为后处理工具栏。 图7-3  后处理工具栏      ：打开文件、打印      ：切分显示功能，对应“切分”菜单，在工作区域中同时存在四个显示区域，有相互利于比较。    ：从左到右分别为：实时旋转、实时缩放、全显（居中）、实时移动、放大。  ：层显功能，即从某个方向到另一个方向一层一层显示。系统设置为x,y,z方向层显。 显示控制菜单 如图7-4所示。 图7-4 显示控制菜单 文件：显示所有的计算结果。 控制：控制显示方式和显示效果。 组合显示：利用切分功能在屏幕上不同区域内同时显示最多四幅图片。  7.1.2 文件菜单 单击该界面中“文件”菜单，出现如图7-4所示菜单： 图7-4 文件菜单 菜单功能 打开文件（O）：该命令执行打开某个文件（*.flu,*.tmp…） 关闭文件（C）：该命令执行关闭某个文件（*.flu,*.tmp…） 存为图象文件（B）：该命令执行将原文件 (*.flu,*.tmp… )保存为图象文件(*.jpg,*.bmp) 创建AVI文件（I）：该命令执行将原文件　(*.flu,*.tmp…)保存为动画文件( *.avi ) 打印（P）：将当前文件打印输出。 打印预览（V）：观察需打印的当前文件在打印纸上位置及大小。 打印设置（R）：设置打印机类型及打印纸大小、方向等。 创建动画文件    单击创建AVI文件，出现如图7-5所示对话框 图7-5 创建动画文件对话框 自动创建：在“创建方法”中选择“自动搜索计算结果顺序”，然后单击“创建动画”则程序按照计算结果顺序自动进行动画创建， 子定义创建：在“创建方法”中选择“自定义顺序”，可通过自定义选框中的列表定义动画的顺序。 7.1.3 查看菜单　 单击“查看”菜单，出现如图7-6所示下拉菜单： 图7-6 查看菜单 工具栏：单击选中“工具栏”选项，将在屏幕上显示工具栏，工具栏中显示有“打开文件”、“保存文件”、“打印文件”、“询问”、“帮助”等命令的图标。 状态拦：单击选中“状态栏”选项，在屏幕左下脚位置显示当前状态。 播放动画：单击“播放动画”，出现如图7-7所示对话框，点击“流览”选择所需播放的“*.AVI”，点击“播放”则进入动态播放状态。 图7-7 播放动画对话框 冷却曲线 ：查看绘制的特定点的“冷却曲线”。在计算温度场之前在需要绘制“冷却曲线”的那一点设置“热电偶定位”，计算完成后，系统会自动绘制此点的“冷却曲线”。（设置“热电偶定位请参阅7.10图形操作）。 7.1.4 图形操作菜单 单击“图形操作”菜单，出现如图7-8所示下拉菜单。 图7-8 图形操作菜单 按方向显示：沿某个方向一层层显示。 响应效果：单击“响应效果”菜单出现如图7-9子菜单。 图7-9 响应效果子菜单 1) 动画显示效果：针对铸件旋转设置，旋转时以动画方式逐步过渡到需要旋转的部位。 2) 动画线条效果：也是针对铸件旋转设置，旋转过程中铸件只显示线条轮廓。 3) 跳动效果：铸件旋转时，从一个位置直接跳动到另一个位置，没有中间的过渡过程。 热电偶定位：在进行温度场的计算前，选择“热电偶定位”，出现如图7-10所示对话框： 图7-10 热电偶定位        在对话框中进行热电偶的定位操作，在单选框中选择“定位”，然后输入热电偶的数目，即可通过更改编号和坐标位置来对每一个热电偶的位置进行设置，此过程中，点击“观察”，可以在视图区域中得到热电偶的位置指示。 选择温标：单击“选择温标”出现图7-11对话框，选择不同色泽的温标，单击确定。 图7-11 选择温标对话框 流场模式：单击“流场模式”菜单，出现如图7-12所示子菜单， 图7-12 流场模式子菜单 1) 矢量图模式：在显示流场模拟结果时，用矢量的方式来显示，矢量的方向表示它所在网格单元金属液的流动方向，矢量的长短表示金属液速度的大小。显示效果如图7-13所示（某一铸件的一部分）。 图7-13 矢量图模式 2) 色标图模式：显示流场模拟结果时，用色块来表示金属液流，色泽的深浅标是温度的高低。如图7-14所示。 图7-14 色标图模式 7.1.5 图例菜单　 图例菜单位于后处理界面的右侧部分，如图7-15所示。 图7-15 左：文件  中：控制  右：组合显示 文件菜单 单击文件菜单，如7-15左图所示，在图例菜单的工作区中央出现当前工程版本下的计算结果目录，单击带有“+”标志的目录出现相应子目录，双击子目录中的文件，打开相应文件，单击子目录中的文件，再单击“读文件”按钮也可打开相应的文件；单击“上一个”按钮，打开单前显示文件的上一个文件；单击“下一个”按钮，打开当前显示文件的下一个文件。 · 缺陷：缺陷目录中包括缩松、缩孔两个子目录。单击缩孔子目录出现如图7-16输入临界值对话框，在“请输入临界值”文本框中输入0-100之间的值，再单击OK按钮即可。单击缩松子目录，出现如图7-17所示临界值对话框，在“请输入临界值”文本框中输入0-1之间的值，单击OK即可。 图7-16 缩孔临界值对话框 图7-17 缩松临界值对话框 控制菜单 单击控制菜单，出现如图7-15中图所示图例菜单，应用该菜单可设置铸件的显示方式。 · 线条色：设置轮廓线的颜色。单击该按钮出现选择颜色的对话框，单击选定后，再单击确定即可。 背景色：设置背景的颜色。设置方法同线条色。 画轮廓：选中此复选框后，铸件图形具有轮廓线；反之，则铸件图形没有轮廓线。 消隐：您可选择是否消隐显示图形所看不见的部分。 显示范围：设置层显方式（单步显示方式），可选择X、Y、 Z方向及显示的速度。 温度范围：处在一定温度范围内的部分铸件进行显示。 显示固相：在温度场显示当中，单击此按钮，显示已经凝固部分。 刷新：某些功能需要再单击确定后单击刷新按钮才能完成。例如：背景色、线条色的设定。 组合显示 切分功能的具体设定菜单，如7-15右图显示，应用此功能可以显示多个模拟结果，而且可以在各个窗口间互相转换，也可以同时显示四个窗口。 1) 已显示材料：在此列表框中显示窗口显示模拟结果文件的文件名。双击文件名，将删除此文件，此文件名出现在未显示材料列表框中。 2) 未显示材料：在此列表框中显示窗口中曾经显示的模拟结果文件的文件名。双击文件名，将添加此文件，此文件名出现在已显示材料列表框中。 3) 多视图对比：Easycast后处理模块具有多窗口对比功能，可以在不同的窗口中显示不同的模拟结果。单击窗口按钮，出现文件路径选择窗口，选中某图形文件，单击确定，将在窗口中显示此图形文件。四个窗口既可以单独显示（应用切分菜单中的“第N视图区”选项），也可以四个视图同时显示（应用切分菜单中的“切分”选项，结果如图7-18所示）。 图7-18 切分显示效果 7.2 VTK显示 7.2.1 主框架 　单击CAE软件界面的“结果显示”菜单，出现如图7-19所示子菜单： 图7-19  结果显示子菜单 单击上图中的“VTK模式”， 进入后处理用户界面如图7-20所示： 图7-20 VTK显示主界面 菜单栏：  文件：该菜单用来打开、关闭、打印某个文件及导入计算结果和VTK格式转换。  查看：该菜单用来查看当前的工作状态。  图形操作： 该菜单 对显示图形进行放大，缩小，旋转等操作。  7.2.2 文件菜单 单击该界面中“文件”菜单，出现如图7-21所示菜单： 图7-21 文件菜单 菜单功能 打开文件（O）：该命令执行打开某个文件（*.flu,*.tmp…） 关闭文件（C）：该命令执行关闭某个文件（*.flu,*.tmp…） 铸件文件格式转化：将OpenGL格式转化为VTK格式 。 结果文件夹导入：将计算结果导入VTK模式中。 打印（P）：将当前文件打印输出。 打印预览（V）：观察需打印的当前文件在打印纸上位置及大小。 打印设置（R）：设置打印机类型及打印纸大小、方向等。 铸件文件格式转化 单击“铸件文件格式转化”，出现如图7-22所示对话框 图7-22 VTK显示格式转换对话框 通过此对话框导入计算结果文件夹，并对计算结果进行VTK格式转换 注：计算结果文件夹在Easycast_Result\CAE\目录下。 结果文件夹导入 在计算结果VTK格式转换完成之后，单击“结果文件夹导入”，出现一警告对话框，点击确定，出现如图7-23所示对话框。 图7-23 导入STL文件对话框 通过此对话框导入您计算的该铸件的STL文件，这是VTK模式显示所必须的。 注：一定要选择与您计算结果文件夹内的STL文件。 7.2.3 图形操作 在进行完7.2.2的操作后，直接点击“图形操作”，出现如图7-24所示。 图7-24 图形操作菜单 注：图7-24中的温度显示、缩孔等菜单，仅在出现图7-25后才能使用。 单击上图中的“显示控制”，出现如图7-25所示对话框。 图7-25 显示控制对话框 铸件文件：此项暂时不可用。 网格文件：此项暂不可用。 温度场：显示凝固过程中温度场图形。 充型过程：显示充型过程图形。 凝固过程：凝固过程图形 缩松：显示凝固计算后的缩松结果。 缩孔：显示凝固计算后的缩孔结果。 温度场 选中“温度场” 选项，点击“显示”即可显示铸件温度场图片。如图7-26所示。点击“温度场”右边的“”可以显示上一幅或下一幅的图片。 图7-26 温度场 注：“充型过程”与“凝固过程”按钮与“温度场” 选项操作相同。 缩松： 选中“缩松” 选项，点击“显示”即可显示铸件缩松图片。如图7-27所示。 图7-27 缩松显示图 单击显示控制对话框的“缩松”选项右侧的“控制值”键，出现图7-28，在对话框中输入0-1之间的值，单击“确定”即可显示不同控制值下的缩松示意图。 图7-28缩松参数控制图 缩孔 选中“缩孔”选项，然后选中“三角化”选项，最后点击“显示”，即可显示图7-29三角化后的缩孔图片。 图7-29 缩孔显示图 单击显示控制对话框的“缩孔”选项右侧的“控制值”键，出现图7-28，在对话框中输入1-100之间的值，单击“确定”即可显示不同控制值下的缩孔示意图。 图7-30 缩孔参数控制 创建AVI动画 1) 单击图7-24中的“温度显示”，出现如图7-31所示。 图7-31 温度显示菜单 单击连续显示，即可实现创建AVI动画文件。 2) 单击图7-24中的“充型过程”，出现如图7-32所示。 图7-32 充型过程菜单 单击连续显示，即可实现创建充型过程AVI动画文件。 3) 单击图7-24中的“充型过程”，出现如图7-32所示。 图7-33 凝固过程菜单 单击连续显示，即可实现创建凝固过程AVI动画文件。 温度场截面显示 单击图7-31中的“截面显示”，出现图7-34对话框。 图7-34 显示方法 单击上图中的“确定”，出现图7-35。 图7-35 参数控制 单击“确定”，即可显示温度场截面图片。如图7-36所示。 图7-36 温度场截面显示 坐标系 单击图7-31中的“坐标系”，出现图7-37所示的菜单。 图7-37坐标系菜单 单击上图中的“三维坐标系”，可以打开或关闭主界面的坐标系轴。如图7-38所示。 图7-38 三维坐标系打开显示图 视图方向 点击图7-31中的“视图”，出现图7-37所示的菜单。 图7-37 视图方向菜单 单击上图中的各个选项，可调整三维铸件的视图方向。 复位：可以使调整的较大或较小的三维图形适合到窗口。 注：在VTK模式中，按住鼠标左键可以图形旋转，按住鼠标中间可以进行图形平移，按住右键可以进行图形放大或缩小。 8．数据库 为了准确模拟铸件的充型及凝固过程，EasyCast软件开发了铸造CAE工程数据库。数据库技术在数据管理上具有高效、便捷的优势。它能为流场及温度场的模拟计算提供各类准确的铸造参数。CAE工程数据库包括两大部分：EasyCast库HID_91和用户库HID_92。点击“核心计算”，出现如图8-1所示对话框： 图8-1 数据库菜单 单击“数据库”，进入CAE工程数据库，出现如图8-2所示 图8-2 数据库主界面   其中数据源和数据类别的缺省值分别为 CASTData库和材料热物性值，用户可以根据需要进行选择，然后点击打开数据库按扭，进入选中的数据库。 8.1 CASTData库 CASTData库为您提供现行工程数据库中的数据内容。它包含了一些常用材料的热物性值、换热系数和边界条件，提供材料各种参数以及参数说明或参数曲线（注意：CASTData库中的数据用户是不能更改的）。     如果在数据源中选择CASTData库，在数据类别中选择材料热物性值并打开，可看到如图8-3所示界面： 图8-3 CASTData界面     在选择材料类别的下拉列表中选择材料类别，此时材料名称列表中即显示该类所有材料的名称；在选择参数种类的下拉列表中选择参数种类，在材料名称列表中查找材料并选中，此时在右边的参数说明以及参数—温度曲线图区域中显示对应所选材料的参数说明或曲线。此时界面下方所有按钮呈灰色。     如果在数据源中选择CASTData库，在数据库类别中选择换热系数并打开，可看到如图8-4所示界面： 图8-4 CASTData界面    在“选择换热系数下拉列表”中选择换热系数类别，则在换热系数列表中显示该类别换热系数的名称，选中需要的换热系数名称，即在右边参考说明及曲线区域中显示所选换热系数变化曲线或说明。     在数据源中选择CASTData库并选择了数据列表中的边界条件，用法与上相同。 8.2 用户库 Easycast用户库是一个开放的数据库，用户可以根据自己的需要随时更改用户库中的数据或者向用户库中添加所需材料及其参数，但是用户库的数据类别现仅限于材料热物性。    在数据源中选中用户库，并打开数据库按钮进入用户库界面（如图8-5所示）： 图8-5 用户库界面   选择“材料类别、参数种类和材料名称”可以查询用户库中材料的参数说明以及各种曲线，使用方法与CASTData库相同。此时界面下方的按钮都变亮，可以电击操作。 添加：单击添加按钮，弹出新材料对话框，在选择材料类别中选择新材料类别，输入材料名称，按确定就在该类别中添加了新材料，如图8-5所示添加材料对话框。 图8-6添加材料对话框 编辑参数：选中材料名称并单击编辑参数按钮，弹出如图8-6所示编辑材料对话框。 1) 编辑概况：单击图8-6中的“概况”属性单，弹出编辑概况对话框。在编辑框中输入简短说明，按“修改”按钮即完成添加，按“放弃”退出。 图8-7 编辑材料参数 2) 常用参数：与编辑概况类似，在材料种类、固相温度等相应位置输入参数，按“修改”添加，按“放弃”退出。 3) 编辑密度（粘度、导热率、比热容、固相率）：在编辑框内输入温度及密度，单击“添加”则添加完毕。此时，选“删除”，可删除所选数据；选“清空”，则清空所有的数据。按“确定”返回材料库界面。编辑粘度、导热率、比热容、固相率时与密度相同。 图8-8 密度参数 4) 材料类别：单击主界面上的“材料类别”按钮，可查看该材料所属类别。选择“重新定义”，可改变材料类别，按“确定”重新定义完成。 图8-9 材料类别 5) 重命名：在材料名称列表中选中材料，单击“重命名”，弹出重新命名材料对话框，在材料名称编辑框中输入材料名称，按“确定”，完成重命名。 图8-10 重命名对话框 6) 删除：在材料名称列表中选中材料，选“删除”（会弹出警告框），则删除该材料及其所有参数。 PAGE