Procast.Работа и обсуждение. Часть2

[Polymet]

Почему никак??? Очень даже как. В модели пористости заложено действие гравитации. В случае с центробежным литьем вектор будет вычисляться как результирующая от g и центробежной силы. И иначе зачем бы все эти пляски с бубном с осью вращения....

Ну мы же это уже обсуждали... Если бы центробежная сила учитывалась,
то при горизонтальной оси вращения не возникало бы той лажи с усадочной раковиной по верху. Кроме того, пробовал и с вертикальной осью для наглядности увеличить вектор гравитации в 100 раз (9.81*100) - ощутимой разницы не заметил . И последнее - если бы центробежная сила учитывалась, то она бы участвовала при расчете гидродинамики центробежки с горизонтальной осью вращения и изложница заполнялась бы расплавом более реалистично, а не "киселем".

 

[avmon]

Да нет. Мы не это обсуждали. Мы обсуждали, что горизонтальная ось не работает из-за того, что g - константа. А при вертикальной оси это вполне нормально, т.к. во всех узлах сетки g действительно константа.

Теперь про усадку. Ясное дело, что на микро и макро пористость центробежка никак не влияет. И не должна по сути. Но она должна влиять на положение усадочной раковины, т.е. она должна образовываться по идее не сверху, а в торце отливки. Но чтобы это заработало, что надо сделать? Ведь Ц.Б. это опция модели Flow, это относится к течению расплава. А у нас в стандартном варианте, при заполнении формы Flow отрубается и начинается расчет температурной задачки.
Следовательно надо использовать FLOW = 1 , чтобы уравнение Н-С продолжало свою деятельность и во время кристаллизации.

Сознаюсь, это предположение. И оно проверяется.

 

[Polymet]

avmon, ну-у-у-у, здесь уж совсем не соглашусь. При центробежке речь надо вести не о g в чистом виде (т.е. силе гравитации в виде
земного притяжения), а именно о центробежной силе Fц. А она, как известно, равна Fц = K*m*g
где m -масса; g - ускорение свободного падения (сиречь отвечает за силу гравитации Fg=m*g);
K - коэффициент "гравитации" при центробежном литье. "K" как раз и зависит от радиуса и оборотов. Обычно величина
его для машин центробежного литья находится в диапазоне 75-200. Причем и Fц и Fg величины векторные.
Но если Fg всегда направлена вертикально, то Fц - радиально, поэтому, строго говоря, речь надо вести о равнодействующей Fр
от сложения этих векторов, на что ты совершенно правильно указал. Но поскольку Fц>>Fg (за счет K), то в первом приближении можно принять Fр~=Fц (Кстати, в космосе Fр=Fц по сути тождество).
И именно распределение Fц мы и обсуждали ранее (во всяком случае мне так казалось). То есть строго говоря при расчете
пористости Fц должно быть распределено равномерно, радиально и перепендикулярно образующей контура центробежной
отливки, либо направление ее должно быть согласовано со скоростью вращения (поскольку используется вращающаяся
система координат). Но этого не наблюдается ни в модуле Flow (гидродинамика), ни Thermal или Micro (пористость).
Теперь "о наболевшем". Твое утверждение
>"Ясное дело, что на микро и макро пористость центробежка никак не влияет. И не должна по сути."
как раз то по сути и неверно (без обид ). Не открою Америку, когда сообщу, что во всех литейных пакетах расчет
пористости так или иначе завязан на решении уравнения Дарси и определению Ниямы и Прокаст в этом тоже не оригинален.
Только в Прокасте используется Нияма в чистом виде, в Магме "расширенный", в Полигоне свой критерий, но подход
аналогичный. А как известно, в уравнение Дарси в качестве граничных условий, входит давление в.т. числе и
гравитация через металлостатический напор рgh. А мы, надеюсь, уже договорились, что при центробежном литье эту роль
играет Fц. А поскольку Fц за счет K во много раз больше "стандартной" гравитации, то и влияние ее на пористость
столь же радикально. И располагаются усадочные (вернеее газо-усадочные) дефекты (а также шлаковые включения)
в центробежной отливке не сверху и не по торцу, а вытесняются более-менее равномерно к внутренней образующей отливки
по все длине (высоте). При этом плотность центробежной отливки гораздо выше обычного гравитационного литья.
Это подтвердит любой "практикующий" литейщик и это же следует из уравнения Дарси. Хотелось бы только
уточнить, что речь идет о "классической" центробежке (то есть литье втулок, гильз, труб...), а не о примере из
мануала Прокаста - вращение песчаной формы с вертикальной осью и центральным стояком. Хотя по сути
эти рассуждения верны и для этого случая тоже.
Теперь вернемся к "нашим баранам".
Как писал ранее (см. пост #92) пробовал моделировать пористось центробежки через симметрию, при этом использовал
в одном случае g=9.81, в другом иммитировал влияние Fц через К=100 т.е 9.81*100. Разницы н и к а к о й.
Хотя по-сути Fц должно влиять на пористость подобно влиянию давления при HPDC в том же Прокасте. Но этого не
наблюдается
Поэтому смею еще раз утверждать, что в Прокасте влияние Fц не учитывается НИКАК.
P.S. В качестве косвенного подтверждения мог бы привести и свои "догадки" как реализован в Прокасте
модуль FLOW для центробежки и что там тоже Fц никак не учитывается, но не буду. И так получилось длинно
и "занудно" - есть за мной такой грешок

 

[Matilda]

Вопрос

Всем доброго времени суток!

Пожскажите как избавиться от такой ошибки при запуске расчета:
ERROR: Range of enthalpy function 1 does not contain solidus.
Изменение параметров ничего не дают.....
Использую Win7(x64), ProCAST2010
Поиском по теме, вопрос такой уже задавался, но исчерпывающего ответа нет, видимо как то вопрос решили но не отписались.
Подскажите, в чем может быть проблема?

 

[jonny]

Polymet,

а именно о центробежной силе Fц. А она, как известно, равна Fц = K*m*g
где m -масса; g - ускорение свободного падения (сиречь отвечает за силу гравитации Fg=m*g);
K - коэффициент "гравитации" при центробежном литье. "K" как раз и зависит от радиуса и оборотов. Обычно величина
его для машин центробежного литья находится в диапазоне 75-200.

Меня всегла умиляли формулы с разнообразными "эмпирическими" коэффициентами для "литейных машин", бульдозеров, танков и т.п. в случаях когда этот "эмпирический" коэффициет спокойно вычислчется по законам физики (6-8 класс обшеобразовательной школы)
центобежное ускорение = омега в квадрате умноженное на радиус вращения
Омега- круговая частота вращения (1/ceк), радиус- в метрах
Есои учесть что Омега= (2пи умножить на n)/60 (где n- частота вращения в об/мин) то для практических расчетов Омега= n/10

 

[Kendys]

Всем доброго времени суток!

Пожскажите как избавиться от такой ошибки при запуске расчета:
ERROR: Range of enthalpy function 1 does not contain solidus.
Изменение параметров ничего не дают.....
Использую Win7(x64), ProCAST2010
Поиском по теме, вопрос такой уже задавался, но исчерпывающего ответа нет, видимо как то вопрос решили но не отписались.
Подскажите, в чем может быть проблема?

Проблема в материале. Генерировался в прокасте? В графике enthalpy нет значения солидуса.

 

[Matilda]

Проблема в материале. Генерировался в прокасте? В графике enthalpy нет значения солидуса.

Материал родной из библиотеки ProCAST(Steel_CF35)
В графике enthalpy значения солидуса есть
изменение материала(Steel_H13, Steel_H13-Stress) не меняет ситуации.

 

[alex198215]

avmon, ну-у-у-у, здесь уж совсем не соглашусь. При центробежке речь надо вести не о g в чистом виде (т.е. силе гравитации в виде
земного притяжения), а именно о центробежной силе Fц. А она, как известно, равна Fц = K*m*g
где m -масса; g - ускорение свободного падения (сиречь отвечает за силу гравитации Fg=m*g);
K - коэффициент "гравитации" при центробежном литье. "K" как раз и зависит от радиуса и оборотов. Обычно величина
его для машин центробежного литья находится в диапазоне 75-200. Причем и Fц и Fg величины векторные.
Но если Fg всегда направлена вертикально, то Fц - радиально, поэтому, строго говоря, речь надо вести о равнодействующей Fр
от сложения этих векторов, на что ты совершенно правильно указал. Но поскольку Fц>>Fg (за счет K), то в первом приближении можно принять Fр~=Fц (Кстати, в космосе Fр=Fц по сути тождество).
И именно распределение Fц мы и обсуждали ранее (во всяком случае мне так казалось). То есть строго говоря при расчете
пористости Fц должно быть распределено равномерно, радиально и перепендикулярно образующей контура центробежной
отливки, либо направление ее должно быть согласовано со скоростью вращения (поскольку используется вращающаяся
система координат). Но этого не наблюдается ни в модуле Flow (гидродинамика), ни Thermal или Micro (пористость).
Теперь "о наболевшем". Твое утверждение
>"Ясное дело, что на микро и макро пористость центробежка никак не влияет. И не должна по сути."
как раз то по сути и неверно (без обид ). Не открою Америку, когда сообщу, что во всех литейных пакетах расчет
пористости так или иначе завязан на решении уравнения Дарси и определению Ниямы и Прокаст в этом тоже не оригинален.
Только в Прокасте используется Нияма в чистом виде, в Магме "расширенный", в Полигоне свой критерий, но подход
аналогичный. А как известно, в уравнение Дарси в качестве граничных условий, входит давление в.т. числе и
гравитация через металлостатический напор рgh. А мы, надеюсь, уже договорились, что при центробежном литье эту роль
играет Fц. А поскольку Fц за счет K во много раз больше "стандартной" гравитации, то и влияние ее на пористость
столь же радикально. И располагаются усадочные (вернеее газо-усадочные) дефекты (а также шлаковые включения)
в центробежной отливке не сверху и не по торцу, а вытесняются более-менее равномерно к внутренней образующей отливки
по все длине (высоте). При этом плотность центробежной отливки гораздо выше обычного гравитационного литья.
Это подтвердит любой "практикующий" литейщик и это же следует из уравнения Дарси. Хотелось бы только
уточнить, что речь идет о "классической" центробежке (то есть литье втулок, гильз, труб...), а не о примере из
мануала Прокаста - вращение песчаной формы с вертикальной осью и центральным стояком. Хотя по сути
эти рассуждения верны и для этого случая тоже.
Теперь вернемся к "нашим баранам".
Как писал ранее (см. пост #92) пробовал моделировать пористось центробежки через симметрию, при этом использовал
в одном случае g=9.81, в другом иммитировал влияние Fц через К=100 т.е 9.81*100. Разницы н и к а к о й.
Хотя по-сути Fц должно влиять на пористость подобно влиянию давления при HPDC в том же Прокасте. Но этого не
наблюдается
Поэтому смею еще раз утверждать, что в Прокасте влияние Fц не учитывается НИКАК.
P.S. В качестве косвенного подтверждения мог бы привести и свои "догадки" как реализован в Прокасте
модуль FLOW для центробежки и что там тоже Fц никак не учитывается, но не буду. И так получилось длинно
и "занудно" - есть за мной такой грешок

ProCast учитывает влияние центробежной силы при заливке с вертикальной осью вращения, куда сложнее при повороте формы... При кристаллизации центробежная сила никак на результаты моделирования усадочных дефектов не влияет, не зависимо от того какое значение присвоено параметру flow (1 или 3). Причём нет разницы какой модуль для расчёта пористости использовать, Advanced Porosity или ёстандартный...

 

[avmon]

...Но поскольку Fц>>Fg (за счет K), то в первом приближении можно принять Fр~=Fц (Кстати, в космосе Fр=Fц по сути тождество).
И именно распределение Fц мы и обсуждали ранее (во всяком случае мне так казалось).

Нет, я не это обсуждал ранее. Ранее обсуждалось почему нельзя правильно считать Цб в наклоненной осью (в частности, горизонтальной).
А нельзя потому, что в этом случае Fg не постоянна, а все время меняет направление относительно системы координат. То она в узле вниз направлена, то вверх (это в лагранжевой системе). С ветикальной осью этой проблемы нет. А на счет учитывать или не учитывать - это разговоры от лукаваго. Конечно учитывать, какие проблемы-то? Ну и что, что она меньше.... Это смотря какая частота вращения и какой радиус. Если R близок к нулю, то как можно не учитывать Fg???

То есть строго говоря при расчете
пористости Fц должно быть распределено равномерно, радиально и перепендикулярно образующей контура центробежной
отливки, либо направление ее должно быть согласовано со скоростью вращения (поскольку используется вращающаяся
система координат). Но этого не наблюдается ни в модуле Flow (гидродинамика), ни Thermal или Micro (пористость).

Тут я не понял, чего не наблюдается, распределения скорости?
В VisualCast, похоже, не наблюдается, потому что там показывают пересчитанную скорость, и как это правильно сказать... Короче, если смотреть в старом добром ViewCAST, то там все видно, что вектора направленя по вращению и чем дальше от оси, тем скорость больше.

Теперь "о наболевшем". Твое утверждение
Не открою Америку, когда сообщу, что во всех литейных пакетах расчет
пористости так или иначе завязан на решении уравнения Дарси и определению Ниямы и Прокаст в этом тоже не оригинален. Только в Прокасте используется Нияма в чистом виде, в Магме "расширенный", в Полигоне свой критерий, но подход аналогичный....

Для меня это Америка в чистом виде. Какие-такие пакеты завязаны на решении уравнения Дарси? Я знаю только модуль APM ProCAST-a, но его мы сейчас не обсуждаем. Критерием Ниямы в ProCAST даже и не пахнет. В Полгоне (сорри за оффтоп) подход не совсем аналогичный PorCAST и Ниямой там тоже не пахнет. В моделях типа POROS = х сила тяжести присутствует, вот я и пологал, что ESI при центробежке заменяет Fg на результирующую. Но поскольку в мануале ясно указано, что Fц играет только при работающей гидродинамике, я сделал предположение, что надо считать с FLOW = 1 чтобы гидра работала и при остывании и каким-то чудом ... модет быть ... влияла на положение хотя бы раковины. Тут пока у меня тоже не подтвердилось. И, признаюсь, возникает вопрос, а нафига этот Centrifugal option вообще нужен.

 

[jonny]

2all
Походу в смежной ветке появилcя ESI Visual-Environment v6.6

ESI_Visual-Environment_v6.6_ReleaseNotes.pdf

 

[avmon]

Меня всегла умиляли формулы с разнообразными "эмпирическими" коэффициентами ....

Потому что "по законам физики" только недобитые буржуи считают. А наша социалистическая наука давно уже повернулась лицом к пролетариату и сделала понятным то, что другие (разные там интеллигенты) пытались скрыть от трудового народа!

 

[jonny]

А наша социалистическая наука давно уже повернулась лицом к пролетариату..

На правах флейма из личного опыта
В далеком прошлом пишет нам, третьекурсникам, как-то майор формулу для удельной тяги рективного ускорителя, но размерность в конце списывает с ошибкой (там кГ/кг - килограмм-сила/килограмм, а он пишет кг/кг)
Ну мы дружно говорим: "Товарищ, майор- вверху килограмм, внизу килограмм- можно сократить.."
Он внимательно смотрит в бумажку с которой списывал, думает около минуты и отвечает по военному четко: "Отставить сократить! Инженер формулу написал- значит ничего в ней сокращать нельзя!"

 

[Polymet]

Polymet,

Меня всегла умиляли формулы с разнообразными "эмпирическими" коэффициентами для "литейных машин", бульдозеров, танков и т.п. в случаях когда этот "эмпирический" коэффициет спокойно вычислчется по законам физики (6-8 класс обшеобразовательной школы)
центобежное ускорение = омега в квадрате умноженное на радиус вращения
Омега- круговая частота вращения (1/ceк), радиус- в метрах
Есои учесть что Омега= (2пи умножить на n)/60 (где n- частота вращения в об/мин) то для практических расчетов Омега= n/10

Спасибо, если уж быть точным, то
Fц= m*R*w2 и Омега действительно равна 3.14*n/30
Но поскольку внешний радиус больше внутреннего, то и внешние слои центробежной отливки испытывают большую Fц, чем внутренние. Поэтому, чтобы не заморачиваться излишней детализацией в "матЬописании" процесса при
проектировании центробежных машин и появился "эмпирический" (то
бишь усредненный) коэф.К. По крайней мере я так это понимаю. Но сути это не меняет.

 

[Polymet]

Нет, я не это обсуждал ранее. Ранее обсуждалось почему нельзя правильно считать Цб в наклоненной осью (в частности, горизонтальной). А нельзя потому, что в этом случае Fg не постоянна, а все время меняет направление относительно системы координат. То она в узле вниз направлена, то вверх (это в лагранжевой системе). С ветикальной осью этой проблемы нет. А на счет учитывать или не учитывать - это разговоры от лукаваго. Конечно учитывать, какие проблемы-то? Ну и что, что она меньше.... Это смотря какая частота вращения и какой радиус. Если R близок к нулю, то как можно не учитывать Fg???

Да нет. Изначально вопрос ставился как посчитать усадку и пористость
центробежки именно с горизонтальной осью. А для нее всегда должно
выполняться условие Fц>>Fg - иначе она работать не будет. Поэтому
можно в первом приближении пренебречь Fg

Тут я не понял, чего не наблюдается, распределения скорости?
В VisualCast, похоже, не наблюдается, потому что там показывают пересчитанную скорость, и как это правильно сказать... Короче, если смотреть в старом добром ViewCAST, то там все видно, что вектора направленя по вращению и чем дальше от оси, тем скорость больше.

Здесь опять непонятки. Речь идет не о распределении скорости течения металла, а о "распределении направления гравитации" (понимай Fц), необходимой для расчета усадки и пористости.

Для меня это Америка в чистом виде. Какие-такие пакеты завязаны на решении уравнения Дарси? Я знаю только модуль APM ProCAST-a, но его мы сейчас не обсуждаем. Критерием Ниямы в ProCAST даже и не пахнет.

В мануале Прокаста, где рассматривается Mapping factor приводится формула:
M=G/Sqwroot L - это и есть Нияма в "чистом виде"
Кстати, для Jonny - "умились", пожалуйста, еще раз - Нияма чистая
"эмпирика"

В Полгоне (сорри за оффтоп) подход не совсем аналогичный PorCAST и Ниямой там тоже не пахнет.

Под "аналогией" подразумевалось, что и там используется в качестве граничных условий давление, в т.ч. металлостатический напор, то бишь гравитация, которую при центробежке ~ Fц

... И, признаюсь, возникает вопрос, а нафига этот Centrifugal option вообще нужен.

Вот и я о том же ;(

 

[Polymet]

ProCast учитывает влияние центробежной силы при заливке с вертикальной осью вращения, куда сложнее при повороте формы... При кристаллизации центробежная сила никак на результаты моделирования усадочных дефектов не влияет, не зависимо от того какое значение присвоено параметру flow (1 или 3). Причём нет разницы какой модуль для расчёта пористости использовать, Advanced Porosity или ёстандартный...

Гравитацию "да", Fц - "нет" - залей вертикальный цилиндр хотя бы наполовину и отключи подачу металла (оставь FLOW 1), для чистоты эксперимента можно отключить Thermal и все поймешь. А далее все верно

 

[avmon]

В мануале Прокаста, где рассматривается Mapping factor приводится формула:

С этим согласен. Но к модели пористости это никакого отношения не имеет. Этот раздел мануала рассказывает как делать критериальный анализ. В вольном переводе там написано примерно следующее: "Да, ребята, кстати если вы задатите тут вот такие циферки, получится критерий Нияма" Но сама пористость считается по-другому.

 

[Polymet]

С этим согласен. Но к модели пористости это никакого отношения не имеет. Этот раздел мануала рассказывает как делать критериальный анализ. В вольном переводе там написано примерно следующее: "Да, ребята, кстати если вы задатите тут вот такие циферки, получится критерий Нияма" Но сама пористость считается по-другому.

С этим можно согласится отчасти. Но Нияма сформулировал общий подход к решению проблемы и заложил основу для ее решения при моделировании. За что ему честь и хвала (то бишь "респект и уважуха") . Все остальное - это производные или развитие его идеи. Здесь подборка статей по теме (в т.ч. и для Прокаста).
http://ifolder.ru/22756905
Выводы пусть каждый делает сам.
P.S. А вообще тему с усадкой для центробежки предлагаю пока закрыть, т.к. судя по всему в Прокасте "стандартной комплектации" этого нет. Но надеялся и надеюсь, что в этом мощном пакете есть "скрытые резервы" и в "спецкомплектации" эта проблема решена, т.к. нет явных причин "почему нет?". Подождем новых версий или у кого-то появятся конструктивные предложения/предположения.
P.P.S. Просто тема для меня "больная" - очень нужно было. Для себя "решил" ее "ловкостью рук" (подобно тому, как avmon c "холодильником") - через симметрию и для иммитации Fц приложил эквивалентное давление, как при HPDC. Конечно это чесание "левой пяткой за правым ухом", но если руки связаны, а очень чешется...

 

[wage13]

Polymet, а еще какие-нибудь статьи про Прокаст и Магму есть?

 

[avmon]

Polymet, Спасибо за подборку, но всем заинтересованным надо иметь в виду, что несмотря на название файла Porosity_ProCast.pdf, содержание статьи несколько иное. В статье описывается модель, которая была реализована в модуле APM (Advanced Porosity Module). Этот модуль был написан под руководством Мишеля Раппа и, видимо, по заказу ряда организаций как постропцессор, который обрабатывает ранее посчитанные тепловые поля. Цель - расчет газовой пористости. К моделям пористости POROS=x это отношения не имеет.
Похоже, что APM был неплохо отлажен для алюминиевых сплавов (судя по списку контор, участвовавших в НИРе по его разработке). Однако на других сплавах результаты, которые он дает неоднозначны.

 

[Polymet]

Polymet,..В статье описывается модель, которая была реализована в модуле APM (Advanced Porosity Module). ...Однако на других сплавах результаты, которые он дает неоднозначны.

Если иметь ввиду только эту статью (Porosity-ProCast.pdf), то все так.
Но если речь о всех трех, то выложил их просто, чтобы подтвердить, что сам механизм возникновения пористости в отливках, как физическое явление, понимается всеми разработчиками примерно одинаково - изменение плотности при падении ToC, компенсационно-фильтрационное течение в двухфазной тв.-жид. зоне в междендритном пространстве, падение давление (гр.условия) и т.д и т.п. Нюансы могут быть в матЬпостановке задачи и ее решении.
Вот это-то самое интересное. В Части 1, кажется где-то в самом начале, предлагалось смоделировать пористость в Прокасте и в Полигоне и результаты сопоставить с реальной отливкой. Так вот, примерно год назад я это и проделал из интересу (в т.ч. и в Магме). За основу взял образец из Магмы (см. ст. Porosity-Magma.pdf), так как в ней приводятся результаты моделирования и фото темплета на пористость реальной отливки, т.е. есть с чем сопоставить. Так вот результаты моделирования в трех пакетах одной и той же отливки-образца из примерно одного и того же сплава (сталь Tл~1509oC, DTкр~70oC), при использовании настроек "по-умолчанию" показали, что Магма и Полигон дают примерно одинаковый результат (Полигон небольшой "недолет" по отношению к Магме), а Прокаст дает "перелет". Это не значит, что какой-то пакет хуже или лучше - просто Магма была взята за точку отсчета, т.к. образец был взят оттуда и там приведены фото реальной отливки. И повторяю - настройки использовались "по-умолчанию".
Специально для amvon_а. Уверен, что если побаловаться с "критичными" настройками (например, для Прокаста это прежде всего MACROFS и FEEDLEN, а для Полигона это вязкость (так как "по умолчанию" используется "вода") результаты могут быть очень и очень похожими, ну и или по крайней мере "интересными", что может потянуть минимум на статью . Кстати, с APM я этого не проделывал, а надо бы.
Для всех, кому захочется повторить это же самое (можно с другими сплавами, материалами формы, h и т.п.), p и d файлы Прокаста и исходник для Полигона здесь:
http://ifolder.ru/22881995
Будет "не в лом", результатами и мыслями поделитесь