Качество и надежность расчетов напрямую связаны с возможностью моделирования процесса от начала до конца.
В ПолигонСофт все этапы процесса производства литья могут быть последовательно смоделированы: нагрев формы, заполнение формы расплавом, затвердевание на плацу или в термостате, извлечение отливки из формы, обрубка литниковой системы и прибылей и т.д.
Нагрев печи
Установка сердечников в форму
Предварительный нагрев формы
Заполнение формы
Затвердевание
Термостабилизация
Извлечение из формы
Удаление системы литников
Подготовка модели для расчета
Модули расчета различных процессов литья
Визуализация и анализ результатов
Преобразует модель CAD в трехмерную сетку конечных элементов, состоящую из тетраэдров. Импорт проектов в форматах STEP или IGES.
Подготовка модели для последующих расчетов. База данных граничных условий, начальных условий расчета и используемых материалов.
Влияние теплообмена за счет радиации, с учетом эффектов отражения и затенения. Работает в сочетании с тепловым решателем Фурье.
Заполнение формы, формирование твердой фазы, проверка работы питательной системы .
Идентификация тепловых узлов в отливке, обнаружение зон перегрева, расчет усадочного проседания, макро- и микропористости.
Процессор для расчета состояния напряжения-деформации отливки во время ее охлаждения/нагревания. Горячие и холодные трещины
Количество, размер, форма и пространственная ориентация зерен.
Отжиг, нормализация, закалка и отпуск.
Дополнительные параметры для моделирования непрерывного литья в модуле Фурье.
Дополнительные параметры для моделирования центробежного литья в модуле Фурье.
Визуализация и анализ результатов расчетов. Позволяет просматривать все поля расчетов в любое время и в любой точке отливки.
Диаграммы и графики на основе результатов расчетов.
Критериальный анализ по простым формулам. Могут быть рассчитаны множество дополнительных свойств и параметров. Помимо доступных критериев, можно установить любые собственные.
Подготовка модели для расчета
Модули расчета различных процессов литья
Визуализация и анализ результатов
Преобразует модель CAD в трехмерную сетку конечных элементов, состоящую из тетраэдров. Импорт проектов в форматах STEP или IGES.
Подготовка модели для последующих расчетов. База данных граничных условий, начальных условий расчета и используемых материалов.
Влияние теплообмена за счет радиации, с учетом эффектов отражения и затенения. Работает в сочетании с тепловым решателем Фурье.
Заполнение формы, формирование твердой фазы, проверка работы питательной системы .
Идентификация тепловых узлов в отливке, обнаружение зон перегрева, расчет усадочного проседания, макро- и микропористости.
Процессор для расчета состояния напряжения-деформации отливки во время ее охлаждения/нагревания. Горячие и холодные трещины
Количество, размер, форма и пространственная ориентация зерен.
Отжиг, нормализация, закалка и отпуск.
Дополнительные параметры для моделирования непрерывного литья в модуле Фурье.
Дополнительные параметры для моделирования центробежного литья в модуле Фурье.
Визуализация и анализ результатов расчетов. Позволяет просматривать все поля расчетов в любое время и в любой точке отливки.
Диаграммы и графики на основе результатов расчетов.
Критериальный анализ по простым формулам. Могут быть рассчитаны множество дополнительных свойств и параметров. Помимо доступных критериев, можно установить любые собственные.
Подготовка модели для расчета
Модули расчета различных процессов литья
Визуализация и анализ результатов
Преобразует модель CAD в трехмерную сетку конечных элементов, состоящую из тетраэдров. Импорт проектов в форматах STEP или IGES.
Подготовка модели для последующих расчетов. База данных граничных условий, начальных условий расчета и используемых материалов.
Влияние теплообмена за счет радиации, с учетом эффектов отражения и затенения. Работает в сочетании с тепловым решателем Фурье.
Заполнение формы, формирование твердой фазы, проверка работы питательной системы .
Идентификация тепловых узлов в отливке, обнаружение зон перегрева, расчет усадочного проседания, макро- и микропористости.
Процессор для расчета состояния напряжения-деформации отливки во время ее охлаждения/нагревания. Горячие и холодные трещины
Количество, размер, форма и пространственная ориентация зерен.
Отжиг, нормализация, закалка и отпуск.
Дополнительные параметры для моделирования непрерывного литья в модуле Фурье.
Дополнительные параметры для моделирования центробежного литья в модуле Фурье.
Визуализация и анализ результатов расчетов. Позволяет просматривать все поля расчетов в любое время и в любой точке отливки.
Диаграммы и графики на основе результатов расчетов.
Критериальный анализ по простым формулам. Могут быть рассчитаны множество дополнительных свойств и параметров. Помимо доступных критериев, можно установить любые собственные.
Подготовка модели для расчета
Модули расчета различных процессов литья
Визуализация и анализ результатов
Преобразует модель CAD в трехмерную сетку конечных элементов, состоящую из тетраэдров. Импорт проектов в форматах STEP или IGES.
Подготовка модели для последующих расчетов. База данных граничных условий, начальных условий расчета и используемых материалов.
Влияние теплообмена за счет радиации, с учетом эффектов отражения и затенения. Работает в сочетании с тепловым решателем Фурье.
Заполнение формы, формирование твердой фазы, проверка работы питательной системы .
Идентификация тепловых узлов в отливке, обнаружение зон перегрева, расчет усадочного проседания, макро- и микропористости.
Процессор для расчета состояния напряжения-деформации отливки во время ее охлаждения/нагревания. Горячие и холодные трещины
Количество, размер, форма и пространственная ориентация зерен.
Отжиг, нормализация, закалка и отпуск.
Дополнительные параметры для моделирования непрерывного литья в модуле Фурье.
Дополнительные параметры для моделирования центробежного литья в модуле Фурье.
Визуализация и анализ результатов расчетов. Позволяет просматривать все поля расчетов в любое время и в любой точке отливки.
Диаграммы и графики на основе результатов расчетов.
Критериальный анализ по простым формулам. Могут быть рассчитаны множество дополнительных свойств и параметров. Помимо доступных критериев, можно установить любые собственные.
ПолигонСофт использует современный и точный метод конечных элементов для того, чтобы поверхность и объем модели литья максимально соответствовали оригиналу.
Пользователь решает, где требуется максимальная детализация и где можно использовать более грубую сетку для максимального использования вычислительных ресурсов.
Импорт в форматах IGES и STEP
Автоматическое создание сопряженных поверхностей
Инструменты для коррекции геометрии
Регулируемый размер элементов
Алгоритмы для коррекции качества сеток
Построение тетраэдрических и других типов сеток
Высокий уровень автоматизации
"Ручное" редактирование сеток не требуется
Встроенные функции редактирования и контроля качества модели конечных элементов позволяют быстро манипулировать сеткой без необходимости перестраивать ее в генераторе сеток.
Инструменты проверки качества сетки на основе предопределенных параметров идентифицируют элементы с критическими углами или неправильными формами и исправляют или удаляют их.
Специальные инструменты анализируют геометрию на предмет тонких стенок и локально уточняют сетку для повышения точности расчетов.
В процессе проектирования часто необходимо рассчитать множество вариантов системы литников и прибылей или технологических режимов. В этом процессе обычно меняется только геометрия блока отливки или температура заливки, в то время как все материалы и условия теплопередачи остаются неизменными.
Чтобы избежать рутинных операций при начале расчета, PoligonSoft использует шаблоны технологических процессов, которые предоставляют пользователю уже протестированные и характерные наборы данных для каждой технологии.
Импорт сеток конечных элементов практически из всех известных систем CAE (ANSYS, NASTRAN, NX, SolidWorks, Visual Environment, FEMAP, HyperMesh и т.д.)
Автоматическое построение оболочек для литья по выплавляемым моделям
Наследование всех конфигураций расчетов новым моделям
База данных материалов
Алгоритмы для коррекции качества сеток
Шаблоны технологических процессов.
В литье по выплавляемым моделям керамическая форма имеет геометрию, определенную ее толщиной и формой поверхности мастер-модели из воска.
Генератор оболочек позволяет создать модель сетки керамической формы с определенной толщиной без предварительного построения в системе CAD. Таким образом можно моделировать несложные элементы, такие как крышки, покрытия, изоляционные и экзотермические смеси и т.д.
ПолигонСофт поставляется с базой данных материалов и сплавов, включая свойства многих сталей, чугунов, алюминия, никеля, титана, меди, цинка и драгоценных сплавов.
Содержит материалы для форм: пески, керамика, изоляционные и экзотермические вставки, а также множество других материалов, используемых в литье. База данных может быть отредактирована и обновлена пользователем.
Модуль "Эйлер" позволяет рассчитать заполнение формы расплавленной массой с постоянной или переменной скоростью через один или несколько питателей.
Рассчитывается падение температуры расплавленного металла при контакте со стенками формы и передача тепла окружающей среде, а также затвердевание, которое может привести к остановке потока и дефектам заполнения.
Специальный алгоритм позволяет исследовать работу литниковой системы, выявить ее узкие места и найти оптимальные размеры, расположение и число питателей.
Температура металла и формы во время заполнения
Поля скоростей расплавленного металла
Свободная поверхность расплавленного металла
Динамика затвердевания
Критерии остановки (дефекты заполнения)
Благодаря использованию метода конечных элементов, система "ПолигонСофт" успешно используется для моделирования очень больших отливок и, в то же время, сравнительно тонкостенных.
В сочетании с возможностью использования симметрии и многопоточных расчетов, процесс моделирования занимает приемлемое время. В то же время используемые вычислительные ресурсы (в основном объем оперативной памяти) не превышают пределы обычных офисных ПК.
Тепловой решатель «Фурье» выполняет расчет температурных и фазовых полей с учетом переноса тепла (теплопроводностью, конвекцией, излучением) и выделения тепла при затвердевании.
Фурье позволяет проводить сложные многоступенчатые расчеты, в ходе которых могут меняться условия охлаждения и геометрия модели.
Модуль позволяет рассчитать:
Как меняются поля температуры в отливке и форме
Идентификация тепловых узлов в отливке
Обнаружение зон перегрева в форме
Расчет усадочного проседания
Усадочные полости, макро- и микропористость
Гидростатическое давление
Одним из очевидных преимуществ ПолигонСофт является модель усадочной макро и микропористости, которая позволяет предсказать образование дефектов в отливках критического использования (рабочие и сопловые лопатки турбин, моноблочные колеса, рабочие колеса насосов и т.д.)
Специальные алгоритмы, учитывающие капиллярный эффект и падение давления во время затвердевания закрытых тепловых узлов, позволяют более точно рассчитать картину дефектов при использовании закрытых прибылей.
ПолигонСофт может решать задачи сложного радиационного теплообмена с учетом переизлучения и затенения.
Это важно не только для вакуумного литья, но и для литья блоков литейного производства на "деревьях" с использованием технологии литья по выплавляемым моделям без использования опорного наполнителя.
Расположение отливок на дереве, расположение блоков друг относительно друга во время литья и охлаждения, может значительно повлиять на картину пористости.
Внутренние охладители изготавливаются из того же сплава, что и отливка, и устанавливаются внутри полости формы. Во время заполнения формы сплавом внутренние охладители частично или полностью плавятся и свариваются с основным металлом. Охладители могут влиять на тепловой профиль отливки, ее затвердевание и предотвращать появление усадочной пористости.
Способность симулировать этот процесс является особенностью, отличающей ПолигонСофт от многих подобных систем.
Решатель "Гук" предназначен для расчета остаточных напряжений и деформаций, возникающих в отливке во время охлаждения и взаимодействия с формой. Встроенный алгоритм предсказывает образование трещин и указывает на зоны возможного разрушения.
Надежность и стабильность алгоритмов позволяют использовать решатель даже для моделирования процессов термообработки (закалка в различных средах, отжиг, отпуск и т.д.) с целью определения остаточных напряжений, деформаций, коробления и возможного разрушения как в отливке, так и в форме.
Расчет основан на теории малых упругопластических деформаций, созданной А. Илюшиным, и методе Ньютона. Модуль позволяет рассчитать:
Величину и распределение остаточных напряжений
Величину и распределение деформаций
Коробление отливки в целом и по координатным осям
Места потенциального образования холодных и горячих трещин
ПолигонСофт включает специфические модели для анализа заполнения формы и усадочной пористости в центробежном литье.
Пользователь указывает ось, направление и скорость вращения формы.
В сочетании с возможностью моделирования литья по выплавляемым моделям, это незаменимый инструмент для производства отливок из титановых сплавов.
Подробнее
ПолигонСофт позволяет выполнять расчеты непрерывного литья.
Моделируются условия предпусковой выдержки и протяжка с охлаждением металла в кристаллизаторе, в охлаждающей среде ниже кристаллизатора и затем на воздухе.
Модуль позволяет исследовать влияние различных технологических параметров на качество отливки и появление бракованных деталей.
Подробнее
Специальный модуль для анализа термической обработки сталей: закалка, нормализация, отжиг и отпуск.
В результате анализа получаем:
Структура (мартенсит, баинит, смесь феррита и перлита)
Твердость по Виккерсу
Предел текучести
Предел прочности
Относительное удлинение
Подробнее
Решатель моделирует формирование зеренной структуры в процессе охлаждения расплавленного металла.
Учитываются химический состав, переохлаждение и количество зародышей на поверхностях и в объеме расплавленного металла.
Результат показывает количество, размер, форму и пространственную ориентацию зерен.
ПодробнееПрограмма предназначена для визуализации трехмерных динамических полей скалярных величин (например, временно меняющихся полей температуры-фазы), предварительно смоделированных в процессорных модулях системы PoligonSoft.
Пользователи могут взаимодействовать с визуализированными данными, настраивая параметры, такие как прозрачность, представление изоповерхностей. Например, просматривать усадочные полости и патроны течения.
Модуль визуализации графиков, позволяющий пользователям просматривать кривые или графики, подготовленные в модуле "Мираж".
Позволяет загружать до десяти графиков одновременно, каждый с собственным цветовым индикатором для легкой идентификации в поле координат.
Кроме того, возможно построение новых графиков на основе формулы, заданной пользователем.
Модуль критериального анализа полученных результатов.
Можно рассчитать и проанализировать свойства и параметры, такие как структура, твердость, шлак, износ формы, скорость охлаждения и другие.
Модуль включает широкий спектр встроенных функций, позволяющих пользователю создавать индивидуальные критерии анализа, соответствующие конкретным потребностям его производства, такие как степени, логарифмы, тригонометрические функции, градиенты, скорости изменения, поиск минимальных и максимальных значений и другие.
.svg)
.svg)
.svg)
.svg)