ProCAST2016是由ESI公司推出的一款专业仿真分析工具，新版本中突出了汽车、航空航天以及重工业等行业在砂铸、精铸以及压铸等工艺上面临的行业挑战。增强了工作流程，优化了效率，通过新的工作流程模板能够为重力铸造和高压压铸提供更短的设置时间。不仅囊括了所有工艺参数，仿真结果也更加精确，这种步进式的操作流程可以针对不同生产及工艺要求进行定制化，同时在相似任务中的重复使用程度也得到了提升。这项新的功能十分简便易用，铸造从业人员几天就可以掌握。为了方便大家，小编还为大家整理了ProCAST2016的安装教程供用户选择，有需要的用户，欢迎随时来本站免费下载！

软件功能

1、传热分析模块

本模块进行传热计算，并包括ProCAST的所有前后处理功能。传热包括铸件顶出后型腔和铝铸件的温度分布

传导、对流和辐射。使用热焓方程计算液固相变过程中的潜热。ProCAST的前处理用于设定各种初始和边界条件，可以准确设定所有已知的铸造工艺的边界和初始条件。铸造的物理过程就是通过这些初始条件和边界条件为计算机系统所认知的。边界条件可以是常数，也可以是时间或温度的函数。ProCAST配备了功能强大而灵活的后处理，与其他模拟软件一样，它可以显示温度、压力和速度场，又可以将这些信息与应力和变形同时显示。不仅如此，ProCAST还可以使用x射线确定缩孔的存在和位置，采用缩孔判据或Niyama判据也可以进行缩孔和缩松的评估。ProCAST还能显示紊流、热辐射通量、固相分数、补缩长度、凝固速度、冷却速度，温度梯度等。

2、流体分析模块

流体分析模块可以模拟包括充型在内的所有液体和固体流动的效应。ProCAST通过完全的Navier—Stocks流动方程对流体流动和传热进行耦合计算。本模块中还包括非牛顿流体的分析计算。此外，流动分析可以模拟紊流、触变行为及多孔介质流动(如过滤网)，也可以模拟注塑过程。

流动分析模块包括以下求解模型：

Navier—Stokes流动方程;

自由表面的非稳态充型;

气体模型(用以分析充型中的囊气、压铸和金属型主宰的排气塞、砂型透气性对充型过程的影响以及模拟低压铸造过程的充型);

滤模型(分析过滤网的热物性和透过率对充型的影响，以及金属在过滤网中的压头损失和能量损失，粒子轨迹模型跟踪夹杂物的运动轨迹及最终位置);

牛顿流体模型(以Carreau.Yasuda幂律模型来模拟塑料、蜡料、粉末等的充型过程);

紊流模型(用以模拟高压压力铸造条件下的高速流动);

消失模模型(分析泡沫材料的性质和燃烧时产生的气体、金属液前沿的热量损失、背压和铸型的透气性对消失模铸造充型过程的影响规律);

倾斜浇注模型(用以模拟离心铸造和倾斜浇注时金属的充型过程);

从以上列出的流动分析模型可知，在模拟金属充型方面ProCAST提供了强大的功能。

3、应力分析模块

本模块可以进行完整的热、流场和应力的耦合计算。应力分析模块用以模拟计算领域中的热应力分布，包括铸件铸型型芯和冷铁等。采用应力分析模块可以分析出残余应力、塑性变形、热裂和铸件最终形状等。应力分析模块包括的求解模型有6种：线性应力，塑性、粘塑性模型，铸件、铸型界面的机械接触模型，铸件疲劳预测，残余应力分析，最终铸件形状预测。

4、辐射分析模块

本模块大大加强了基本模块中关于辐射计算的功能。专门用于精确处理单晶铸造、熔模铸造过程热辐射的计算。特别适用于高温合金如铁基或镍基合金。此模块被广泛用于涡轮叶片的生产模拟。该模块采用最新的“灰体净辐射法”计算热辐射自动计算视角因子、考虑阴影效应等，并提供了能够考虑单晶铸造移动边界问题的功能。此模块还可以用来处理连续性铸造的热辐射，工件在热处理炉中的加热以及焊接等方面的问题。

5、显微组织分析模块

显微组织分析模块将铸件中任何位置的热经历与晶体的形核和长大相联系，从而模拟出铸件各部位的显微组织。ProCAST中所包括的显微组织模型有通用型模型，包括等轴晶模型、包晶和共晶转变模型，将这几种模型相结合就可以处理任何合金系统的显微组织模拟问题。

ProCAST使用最新的晶粒结构分析预测模型进行柱状晶和轴状晶的形核与成长模拟。一旦液体中的过冷度达到一定程度，随机模型就会确定新的晶粒的位置和晶粒的取向。该模块可以用来确定工艺参数对晶粒形貌和柱状晶到轴状晶的转变的影响。

Fe—C合金专用模型：包括共晶/共析球墨铸铁、共晶/共析灰El/白口铸铁、Fe—C合金固态相变模型等。运用这些模型能够定性和定量地计算固相转变、各相如奥氏体、铁素体、渗碳体和珠光体的成分、多少以及相应的潜热释放。

6、电磁感应分析模块

电磁感应分析模块主要用来分析铸造过程中涉及的感应加热和电磁搅拌等问题，如半固态成形过程中的用电磁搅拌法制备半固态浆料及半固态触变成形过程中用感应加热重熔半固态坯料。这些过程都可以用ProCAST对热流动电磁场进行综合计算和分析。

7、网格生成模块

MeshCASTMeshCAST自动产生有限元网格。这个模块与商业化CAD软件的连接是天衣无缝的。它可以读入标准的CAD文件格式如IGES，Step，STL或者Parsolids。同时还可以读诸如I-DEAS，Patran，Ansys，ARIES或ANVIL格式的表面或三维体网格，也可以直接和ESI的PAMSYS.TEM和GEOMESH无缝连接。MeshcastTM同时拥有独一无二的其他性能，如初级CAD工具、高级修复工具、不一致网格的生成和壳型网格的生成等。

8、反向求解模块

本模块适用于科研或高级模拟计算之用。通过反算求解可以确定边界条件和材料的热物理性能，虽然ProCAST提供了一系列可靠的边界条件和材料的热物理性能，但有时模拟计算对这些数据有更高的精度要求，这时反算求解可以利用实际的测试温度数据来确定边界条件和材料的热物理性能，以最大限度地提高模拟结果的可靠性。

在实际应用技术中首先对铸件或铸型的一些关键部位进行测温，然后将测温结果作为输人量通过ProCAST反向求解模块对材料的热物理性能和边界条件进行逐步迭代，使技术的温度/时间曲线和实测曲线吻合，从而获得精确计算所需要的边界条件和材料热物理I生能数据。

主要功能

ProCAST共有功能强大，下面分别阐述相应的功能：

1、流体求解器

ProCAST提供了一个非常突出的流体流动功能来模拟充填，求解全三维N-S方程并耦合能量方程。自由表面正面跟踪方法利用体积流体方法(VOF)。可以在整个凝固过程模拟自然对流和收缩导致的流动。

2、热求解器

热求解器通过考虑传导、对流和辐射计算传热。通过焓的形式来描述凝固和固相转变中的潜热。

3、应力求解器

本模块可以进行完整的热、流场和应力的耦合计算。应力分析模块用以模拟计算领域中的热应力分布，包括铸件铸型型芯和冷铁等。采用应力分析模块可以分析出残余应力、塑性变形、热裂、冷裂纹、铸型疲劳预测和铸件最终形状等。

4、辐射

辐射模块扩展了热求解器辐射的功能包括角系数的影响。这个模块对熔模铸造过程是必需的，从模壳的一个区域到另一个区域的自辐射影响是非常显著的(尤其是高温合金)。

5、反向模拟

ProCAST的反向模拟，根据实测模型或铸件上某点的温度曲线，通过反射求解确定材料属性或边界条件，提高后续计算的准确度。

6、高级疏松模块(APM模块)

大多数模拟方案限定孔隙的预测为基于金属液体演变的宏观孔隙。这种简化方法没有考虑气体溶解和局部收缩起点的显微孔隙度。ProCAST提供了基于显微孔隙度模拟的方法解决这种物理问题。例如：合金凝固过程中C,N,H,O等气体析出造成的气孔分布。

7、微观组织MICROSTUCTURE

ProCAST微观模块进行铸造过程中任意位置热历程连同成核和显微结构生长耦合模拟。运用这些模型能够定性和定量地计算固相转变、各相如奥氏体、铁素体、渗碳体和珠光体的成分、多少以及相应的潜热释放。

同时，应用该模块还可以进行铸件热处理模拟，计算得到奥氏体、贝氏体、铁素体、马氏体等 +残余应力+变形等。

另外PROCAST计算铸铁时，不仅考虑了材料的密度曲线，同时还考虑了微观组织变化引起的石墨化膨胀。使得铸铁计算更加准确可靠。

8、晶粒结构模拟 CAFE

晶粒结构模块基于随机方法(细胞自动机(cellular automation))和有限元(CAFé模型)的耦合，能够预测晶粒结构的凝固。燃气涡轮叶片定向结晶的颗粒结构和颗粒christallographic orientation结果显示，在完美的控制条件下，通过铸造获得单晶。

9、OPT 优化模块

可以用来计算出最佳设计参数。(计算得到最好生产效果的边界条件)

可以制定边界条件(浇注速度、浇注温度、模具初始边界条件)的范围，软件自动优化出最优的搭配结果。

10、材料计算模块

除了基本的材料数据库外，ProCAST还拥有铝基、铁基、钛基、镁基、钴基、镍基和铜基合金系统的热力学数据库。这个独特的数据库使得用户可以直接输入化学成分，从而自动产生诸如液相线温度、固相线温度、潜热、比热和固相率的变化等热力学参数。

软件特色

(1)采用有限元技术，能准确地进行流动，热传导和应力的分析

ProCAST使用了最先进的有限元技术并配备了功能强大的数据接口和自动网格划分工具。是目前唯一能对铸造凝固过程进行热-流动-应力完全耦合的铸造模拟软件;计算结果更准确。

(2)ProCAST可以用来模拟任何合金

从钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。可扩充的材料库可以通过输入材料的热物性参数如：热导率、密度、比热、热焓、固相率、潜热、粘度、表面张力、渗透率、热膨胀系数、杨氏模量、泊松比、屈服应力、硬化、粘塑性等来构建新的材料库数据。

(3)ProCAST可以采用基本的模块完成几乎所有方式的铸造模拟

比如使用基本模块即可以完成对砂铸，重力，低压，高压，倾转等铸造的模拟，无需按铸造方式和铸造材料种类购买和添加模块。所以更加灵活和经济，为企业节约大量成本。

(4)ProCAST复合了Visual-Mesh新一代几何网格工具,配合有限元特有的不连续网格支持技术，使得建立网格的速度大大提高。

(5)因为采用有限元计算，温度场、应力、变形、裂纹计算优势更明显。

(6)辐射计算更准确

辐射模块扩展了热求解器辐射的功能包括角系数的影响。这个模块对熔模铸造过程是必需的，考虑从模壳的一个区域到另一个区域的自辐射影响是非常显著的。而只有有限元算法才能更好的考虑辐射角系数，因此，ProCAST辐射计算优势明显。

(7)在铸造模拟中，可以充分考虑背压的影响。计算流场更准确

(8)更精确地表征几何体几何特征

对薄壁零件(如叶片)和复杂形体更有优势，能更好地处理流动问题。由于能采用无级变化网格和非连续网格，分析模型较小，节省计算内存，节省磁盘空间，节省计算时间，更容易进行前后处理。有限元网格的特性可以使得计算结果更准确。

(9)具备多工艺链式分析能力

对于铸造后工艺的模拟，ProCAST可以将计算所得的结果无缝链接到其它软件进行链式仿真，可以耦合计算结果到ABAQUS ,PAM-CRASH,SYS-WELD ,DEFORM等等软件中进行链式耦合分析。

如：应力应变值无缝传递到ESI公司专业的热处理仿真软件SYSWELD-HT中，作为后续热处理工艺分析的边界条件，使得热处理工艺模拟更为准确。

安装教程

1.在本站下载并解压完成后，先完成软件主程序安装，安装到这里选择安装位置，不建议选C盘

2.这里是选择软件的安装类型，上面为经典安装下面为自定义安装，自定义可以取消不需要的插件，如果对这方面不太懂的话，可以选择默认安装方法。

3.安装完后，将破解补丁复制到软件的安装目录中，覆盖掉原文件。

4.如果之前更换了默认的安装路径话，这里记得将环境变量设置为与上面对应的地址，不然每次启动的时候都会弹出这个东西。

5.初次启动的时候为英文界面，只要在设置中将语言改为chinese重启就是中文了。

使用教程

一、边界条件设置Precast

1.调入模型*.mesh，显示信息表

2.打开菜单Materials下assign(选取热物性参数)。单击materials下的编号，以确认类型。Type下的内容是材料类型如mold模壳、casting铸件、core芯子等。对于casting类型，将empty单击成YES。在下面的材料库中选取材料，用ASSIGN分配到指定的编号中

3.打开interface菜单，设置模型中不同材料界面间传热条件。将type设成coinc

4.boundary conditions菜单，用add 添加边界条件，从下面选取值。边界条件有4个：temperature(浇注温度)，选浇口杯面积; veiocity(浇注速度)，选浇口杯面积;heat(浇口杯与大气传热比) ，选浇口杯面积;heat(模壳与大气传热比)，选模壳面积。面积设置用选取工具在模型上点红，再点assign分配上

5.process菜单中gravity选取重力方向。单击为正方向，双击为负方向。根据图来设定XYZ方向

6.initial conditions菜单constant设置浇注温度和模壳终焙烧温度

7.run parameters菜单中preference页中选gravity-filling。 General/standard页中设置NSTEP(计算步数) Tstop(计算停止温度)。NSTEP仅量给大

8.存盘退出

二、VIEW CAST后处理模块

1.contour菜单下有thermal(温度场)---temperature 温度

Fraction solid固相份数

Solidification time 凝固时间

Shrinkage porosity 缩孔缩松

Fluids (流场)其余我们没购买没教

2.VECTOR

用矢量来描述。Fluid velocity 流速

3.steps

输入步数，按update，apply图中显示该步的结果

4.parameters中slice data 用截面显示

5.parameters中cutoff data 在thermal-fraction solid显示模式中，将 cutoff data兰框输入0.7显示可能的缩孔位置

6. 材料选择。可设置不显示模壳，看到钢水充型过程