О компании

Группа компаний CSoft осуществляет консалтинг и внедрение комплексных решений в области систем автоматизированного проектирования (САПР), технологической подготовки производства (ТПП), документооборота и геоинформационных систем (ГИС).

Большая часть решений базируется на уникальном сочетании мировых и отечественных разработок в этой области: Autodesk, Oracle, CSoft Development, CEA Technology, Canon, Contex, Oce и других.

Услуги, предлагаемые CSoft в области моделирования литья: анализ литейного производства предприятия, определение наиболее эффективной и выгодной системы моделирования, разработка концепции развития САПР на предприятии, поставка программ для моделирования литья, обучение пользователей, тестовая эксплуатация программ, выполнение пилотных проектов, техническая поддержка.

Моделирование литейных процессов

Сегодня Группа компаний CSoft предлагает три системы компьютерного моделирования литейных процессов: ProCAST, СКМ ЛП «ПолигонСофт» и LVMFlow, что позволяет удовлетворить любые требования заказчика к программному обеспечению.

ProCAST

Производитель: ESI Group

Страна: Франция

ProCAST - система моделирования литейных процессов методом конечных элементов, обеспечивающая совместное решение температурной, гидродинамической и деформационной задач, вместе с уникальными металлургическими возможностями, для всех процессов литья и литейных сплавов.

Кроме основных моментов литейного производства - заливки, кристаллизации и прогноза пористости, ProCAST способен прогнозировать возникновение деформаций и остаточных напряжений в отливке и может применяться для анализа таких процессов как изготовление стержней, центробежное литье, литье по выжигаемым моделям, непрерывное литье и др.

Основные модули, входящие в состав пакета ProCAST:

MeshCAST - модуль подготовки расчетной модели. Позволяет считывать из CAD-систем твердотельные модели, содержит в себе мощный и удобный 3D генератор тетрагональной сетки. Встроенный автоматический генератор оболочек позволяет создавать сеточные модели оболочковых форм заданной толщины.

ProCAST Thermal solver - термический решатель, решающий следующие задачи: вычисление температурных полей в отливке и форме с учетом теплопроводности, конвекции и излучения (в окружающую среду), расчет усадочной раковины, расчет макропористости.

ProCAST Flow solver - моделирование заполнения формы жидким расплавом в т.ч. с учетом турбулентных потоков. Решатель позволяет получить представления размывании песчаной формы, воздушных карманах, засорах, непроливах и холодных спаях.

ProCAST Stress solver - решатель напряжений, работающий совместно с термическим и гидродинамическим решателями. Позволяет прогнозировать с высокой точностью: термический и механический контакты, остаточные напряжения, коробление и деформации, горячие трещины и разломы, напряжения в отливке и форме, усталость.

Lost Foam option - опция для моделирования литья по выжигаемым моделям. Учитывает скоростью горения массы, и выход газа через выпускные каналы или через проницаемую песчаную форму.

Thixocasting option - опция для моделирования технологии тиксолитья.

Centrifugal option - опция, позволяющая моделировать центробежное литье.

Core Blowing option - опция для моделирования изготовления песчаных стержней с учетом образование газовых дефектов, включая неполное заполнение, низкую плотность и участки с недостаточной твердостью.

Radiation option - опция, предназначенная для моделирования сложных задач теплообмена излучением (например, при литье в оболочковые формы), с учетом эффектов отражения и затенения.

Continuous casting option - опция для моделирования непрерывного и полунепрерывного литья.

Advanced Porosity Module (APM) - модуль, рассчитывающий макро- и микропористость в отливке. В отличие от стандартной модели пористости, включенной в Thermal solver, APM позволяет рассчитать междендритную усадку с учетом растворенных газов, присутствующих в расплаве.

Microstructure module - модуль расчета микроструктуры литейных чугунов и сталей. Модуль рассчитывает: средний размер зерна, междендритное расстояние, фазовый состав, механические свойства, развитие морфологии зерен и микросегрегаций в заданных зонах отливки.

CAFE module - модуль, моделирующий структуру зерен во время затвердевания.

ProCAST совмещает модель Клеточных Автоматов (CA) с Конечно-Элементным (FE) расчетом тепловых потоков. По этой причине, модуль расчета структуры зерен ProCAST обычно называют CAFE.

Inverse module - модуль, предназначенный для уточнения граничных условий и свойств материалов по экспериментальным измерениям температуры.

User functions - модуль, позволяющий задать граничные условия, зависящие от времени, температуры или положения в пространстве.

Hot Cracking module (только для Continuous casting) - критериальный анализ возможности образования горячих трещин при непрерывном и полунеприрывном литье.

CompuTherm Material Thermodynamic Database (Fe, Ni, Al, Mg, Ti, Cu) - уникальная термодинамическая база данных, которая позволяет пользователю, введя химический состав сплава, автоматически получить температурные кривые свойств, необходимых для проведения точного расчета литейного процесса.

С помощью Thermodynamic Database можно рассчитать кривые энтальпии, доли твердой фазы, плотности, вязкости, коэффициента теплопроводности в зависимости от химического состава и скорости охлаждения. Также с помощью Thermodynamic Database можно рассчитать упругие свойства материала.

СКМ ЛП «ПолигонСофт»

Производитель: ООО «Полигон»

Страна: Россия

СКМ ЛП "ПолигонСофт"- система моделирования литейных процессов методом конечных элементов. Применима для моделирования практически любых литейных технологий и любых литейных сплавов.

Долгое время СКМ ЛП "ПолигонСофт" оставалась единственной в мире системой моделирования литейных процессов, имеющей в составе специальную модель для расчета микропористости. До сих пор, эта модель может считаться наиболее устойчивой, а результаты, полученные с ее помощью, способны удовлетворить самых требовательных пользователей.

По многим параметрам, СКМ ЛП "ПолигонСофт" может считаться российским аналогом системы ProCAST.

На сегодняшний день использование СКМ ЛП «ПолигонСофт» является приоритетным направлением многих российских предприятий оборонной и космической промышленности, авиа- и автомобилестроения. Предпочтение, отдаваемое СКМ ЛП «ПолигонСофт» обусловлено гибкостью и легкость интеграции системы в существующий технологический процесс, высокой достоверностью получаемых результатов, современными физическими моделями, дружественным интерфейсом и высокой скоростью расчетов. Система зарекомендовала себя как прекрасный прикладной инструмент технолога – литейщика и конструктора.

С помощью СКМ ЛП «ПолигонСофт» можно промоделировать и проанализировать:

• процесс заполнения формы расплавом, получая информацию о полях скоростей и температурах металла в процессе заливки, возможных «перемерзаниях» питающих каналов;
• процесс затвердевания отливки;
• процессы формирования макро- и микропористости;
• фильтрационную задачу, включая моделирование полей давления;
• напряженно-деформированное состояние отливки с учетом образования трещин и силового взаимодействия отливка форма.

В СКМ ЛП «ПолигонСофт» предусмотрен критериальный расчет и анализ многих свойств и параметров: структура, твердость, пригар, размывы формы и т.п., по расчетным данным.

Помимо имеющихся готовых критериев, можно задать любые свои критерии анализа, требуемые для конкретного производства.

В СКМ ЛП «ПолигонСофт» реализованы технологии многопоточной обработки для современных многоядерных систем, что позволяет существенно ускорить процесс расчета и полностью использовать вычислительный потенциал двух-, четырех- и восьмиядерных процессоров.

СКМ ЛП «ПолигонСофт» поставляется с обширной базой свойств материалов формы и сплавов, открытой для редактирования.

В состав СКМ ЛП «ПолигонСофт» входит специальный модуль для генерации теплофизических свойств сталей и чугунов по хим. составу. Присутствует учебник и большая справочная система.

LVMFlow

Производитель: ЗАО НПО «МКМ»

Страна: Россия

Первые разработки системы LVMFlow появились более 15 лет назад. В сотрудничестве со шведской фирмой NOVACAST AB программный комплекс LVMFlow доработан до уровня требований мирового рынка.

Простота использования, удобный интерфейс и разумная цена обеспечили коммерческий успех системы за рубежом (с 1993 года произведено более 150 инсталляций в США, Канаде, Бразилии, Швеции, Норвегии, Австралии, Турции); более 20 инсталляций выполнено в России и странах СНГ.

В программном комплексе LVMFlow реализованы физико-математические модели, включающие в себя:

• уравнения теплопроводности в неоднородной среде, состоящей из расплава и формообразующих материалов, теплофизические свойства которых зависят от температуры. Свойства многокомпонентного расплава задаются уравнением состояния, соответствующим эффективной бинарной диаграмме состояния. Учитываются внешние воздействия: горение экзотермических материалов, работа каналов нагрева-охлаждения, теплоэлектронагревателей, циклические технологии;
• уравнения Навье-Стокса для ламинарного течения несжимаемой жидкости. Уравнения решаются на кубической сетке методом конечного объема (МКО). Для расчета движения свободной поверхности расплава в процессе заполнения формы используется модифицированный метод VOF (volume of fluid);
• термогравитационную модель дефектов усадочного происхождения, связанную с анализом поведения локализованных жидких областей.Банк материалов LVMFlow производит приближенный расчет положения фазовых равновесий многокомпонентного сплава методом деформации двухкомпонентной диаграммы состояния. Данные по сплавам в базе данных разбиты на классы: углеродистые стали, легированные стали, чугуны, бронзы, силумины и т. д. Кроме классов литейных сплавов, в базу данных включен класс материалов форм, куда занесены наиболее часто применяемые формовочные материалы, огнеупоры, изоляционные материалы и металлы.

Для моделирования процесса заполнения и кристаллизации в LVMFlow, пользователь должен подготовить твердотельную модель в той или иной CAD-системе и сохранить ее в формате STL. Модель может быть многокомпонентной, т.е. помимо самой геометрии отливки может содержать также геометрию стержней, холодильников и т.п.

В дополнение к основным модулям, предлагается недавно разработанный модуль для расчета напряжений и смещений, возникающих при остывании отливки с учетом нарастания твердой корочки. Взаимодействие отливки с формой не рассчитывается.