ASM Handbook - Volume 22B, Metals Process Simulation

Издательство ASM International

D.U. Furrer and S.L. Semiatin, Volume Editors
Год издания: 2010
Кол-во страниц: 695

Формат: pdf

Язык: English 

ISBN-13: 978-1-61503-005-7
ISBN-10: 1-61503-005-0

This Handbook provides insight into the integration of modeling for simulation of manufacturing processing. The metals industry is moving toward an integrated computational materials engineering approach (ICME). This provides engineers with accurate predictions of material and process behavior to avoid or reduce costly trial-by-error and prototyping methods of development. The table of content illustrates the depth and berth of the processes addressed. The rate of change within this area of engineering has continued to increase with increasing industrial benefits from the use of such engineering tools, and the reduced cost and increased speed of computing systems required to perform the extensive model calculations. This book serves as a reference to these developments.

This Volume joins the companion, Volume 22A, Fundamentals of Modeling for Metals Processing to provide a complete authoritative reference for the modeling practicioner, or the student or engineer beginning their quest of information.

CSI CS-STATIK 2011 v3.03

ESI Group ProCAST 2010.0 R4 x86+x64

• любая гравитационная заливка (литье в кокиль, в ПГС и ХТС, по выплавляемым моделям и т.д.);
• литье под регулируемым давлением (литье под высоким давлением, литье под низким давлением, литье с противодавлением, литье вакуумным всасыванием и т.д.);
• центробежное литье;
• непрерывное литье;
• литье по газифицируемой модели.

ESI ProCAST имеет отличный встроенный генератор 2D и 3D сеток, позволяющий получить максимально корректную расчетную сетку за минимальное время. Имеется встроенный химический калькулятор, благодаря которому можно получить все необходимые тепло-физические свойства любого сплава прямо в программе.

ESI ProCAST позволяет определить распределение тепловых полей в отливке и форме, оценить уровень возникающих напряжений в отливке и металлической оснастке, позволяет расчитывать цикличные нагрузки (например при литье под давлением).

Что нового в версии ProCAST 2010.0:

 Показать / Скрыть текст

• MeshCAST
  Реализован новый алгоритм«Single Click» (одно нажатие). Он позволяет, задав размер сетки и точность, получить поверхностную сетку на STL модели одним щелчком мыши. Ручные инструменты «Shape Improvement» (улучшение формы) или «Intersection Repair» (устранение пересечений) тоже могут быть использованы. На 32-битных платформах выводится подтверждение или предупреждение, если операция «Single Click» занимает более 30 минут процессорного времени. Если существует вероятность, что заданная плотность сетки приведет к превышению лимита по времен или памяти, пользователь получит соответствующее сообщение и запрос на подтверждение. Пользователь сможет или завершить процесс, или продолжить его (подробности см. в руководстве пользователя MeshCAST).
  Новая функция «Display Volume» (показать объем) на панели операций с поверхностной сеткой позволяет показывать области, замкнутые поверхностной сеткой. Для этого надо ввести номер в окне ввода и нажать кнопку «Display Volume». Щелчок правой кнопкой мыши на кнопке «Display Volume» показывает следующий (по номеру) объем.
  Также доступна команда «Active volume» (рабочий объѐм), которая работает по тому же принципу, что и «Display Volume». Доступна новая опция в режиме «Create New Shell» (создать новую оболочку): запуск генератора оболочки в полуавтоматическом режиме. При этом булевы операции будут выполнены пользователем для каждой плоскости сечения. В случае нескольких плоскостей пользователь может изменять или точно настраивать плоскости сечения до выполнения булевой операции.
• PreCAST
  Новая вкладка для модуля Расширенной Пористости (APM) добавлена в меню «Run Parameters» (параметры счета). С ее помощью можно автоматически генерировать файл «prefix_poro.d» (подробности см. в разделе «Расширенная Пористость. Подготовка данных»).
  Возможно, моделирование процесса подпрессовки стержнем. (подробности см. в разделе «Подпрессовка стержнем»).
• Термодинамические базы данных
  В базу данных добавлены четыре новых материала:
  - Ni_68.5 at % Al_0.3Cs-1 (для скорости охлаждения 0.3 C/сек);
  - Ni_75 at %Al_0.3Cs-1 (для скорости охлаждения 0.3 C/ сек);
  - Ti_45.5 at %Al_8 at %Nb_0.3Cs-1 (для скорости охлаждения 0.3 C/ сек);
  - Ti_45.5 at %Al-8 at %Ta_0.01Cs-1 (термодинамическое равновесие). Проведена большая работа с базами сплавов на основе Al, Mg и Ni: База сплавов на основе Al: - Бинарная диаграмма Al-Zr заменена на 2001Wang (Wang, Jin, Zhao, J.Phase Eq. 22(5), 544-551, 2001), что лучше описывает растворимость Zr в ГЦК решетке Al. - Обновлены бинарные диаграммы Al-B, Ti-B, Si-B в соответствии с термодинамическим описанием Al-Ti-Si-B, разработанным группой проф. Шмидта (J. Gröbner, D. Mirković, R. Schmid-Fetzer: Thermodynamic aspects of grain refinement of Al-Si alloys using Ti and B. Materials Science & Engineering A 395, 10-21 (2005)). Это позволило лучше описать растворимость B в ГЦК решетке Al. - Cub_A13, Al2Fe, Al5Fe2, AL8FEMNSI2, Bcc_b2, B2,Al5Fe4, Al11Mn4, Al12Mn, Al8Mn5 исключены из базы данных, т.к. они не используются в промышленных Al сплавах и доставляют неудобство многим пользователям. - Al15FeMn3Si2 переделано, чтобы избавиться от смешиваемости в системе Al-Fe-Mn-Si. - Разработаны Al-Fe-Si, Al-Mn-Si, Al-Fe-Mn и Al-Fe-Mn-Si и подтверждены на основе работы «Многокомпонентные фазовые диаграммы: приложение для промышленных алюминиевых сплавов» Белов Н.А., Эскин Д.Г., Аксенов А.А., использованы таб. 1.2, 1.7, 1.11, 1.15, рис. 1.1, 1.3, 1.4, 1.5, 1.13.» База сплавов на основе Mg: - Добавлено больше фаз: 429 по сравнению с 412 в версии 2009. - Добавлено и значительно улучшено описание шести бинарных систем: Ag-Ca, Ca-Ni, Ce-
  Ni, Ce-Y, Ce-Zn, и Ni-Zr. - Разработано описание тройных диаграмм Al-Cu-Sn и Ce-Mg-Zn, улучшено описание диаграмм Al-Ca-Sr, Ca-Cu-Ni и Ce-Cu-Ni. - Добавлены две кватернарных фазы: Al5Cu2Mg8Si6 и Al8FeMg3Si6. База сплавов на основе Ni: - Разработаны описания двойных систем Cu-Fe, Cu-Mn и Cu-Ni, это позволяет использовать базу для сплавов, содержащих незначительное количество Cu и Mn. - Разработаны и значительно улучшены описания двойных и тройных систем благородных металлов: Cr-Ir, Pt-Ru, Ni-Al-Ir и Ni-Cr-Pt. - Изменено описание Hf-систем: Hf-Ni, Hf-Ir, Hf-Pt, Hf-Ru, Hf-Al и Hf-Cr в частности для g- и g¢-фаз, для лучшего описания температуры растворения g¢-фазы и выделения Hf в g- и g¢-фазах. - Изменения в Hf-C для корректировки температуры образования MC. - Изменены описания g¢-фазы в системах Ni-Re-Ta, Ni-Re-W, Ni-Re-Ru, Ni-Ru- Ta и Ni-Ru-W для лучшего описания растворения g¢-фазы в сплавах, содержащих эти элементы. - База прошла тестирование специально для благородных металлов, модифицирующих жаропрочные сплавы на основе никеля. Незначительные изменения и улучшения сделаны для базы сплавов на основе Fe. Улучшен расчет термофизических свойств. Термодинамическая библиотека: Расчет механических свойств в зависимости от хим. состава и скорости охлаждения (кривая напряжение-температура) - Расчет предела текучести для Mg сплавов. - Расчет механических свойств литейных чугунов . Влияние Mg на микроструктуру и свойства литейных чугунов. - Расчет механических свойств стальных отливок . Влияние скорости охлаждения - Термофизические свойства, зависящие от скорости охлаждения . Изменение твердой фазы в зависимости от скорости охлаждения.
• Микроструктура
  Все модели микроструктуры были переработаны и собраны в новой металлургической библиотеке. Модели: - Дендриты; - Эвтектическое превращение; - Эвтектическое и эвтектоидное превращения в сером чугуне; - Эвтектическое и эвтектоидное превращения в чугуне с шаровидным графитом; - TTT диаграммы. Более точные схемы совместного решения тепловой задачи и микроструктуры (подробности см. в разделе «Микроструктура»). Теперь могут прогнозироваться механические свойства Al и Mg сплавов.
• Постпроцессор Visual-CAST (Viewer)
  Добавлен просмотр поля давления воздуха. Доступна новая категория результатов расчета в модуле APM (подробности см. в разделе «Расширенная Пористость. Просмотр результатов»). Доступна новая категория результатов расчета в модуле Микроструктура (подробности см. в разделе «Микроструктура»).
  Для получения дополнительной информации обращайтесь к руководству пользователя модуля Visual-CAST(Viewer).
• Решатель (Solver)
  Новый решатель давления (HYPRE), позволяющий увеличить скорость решения течения, доступен и используется по умолчанию. Решатель можно отключить добавив вручную строку «HYPRE 0» в файл «p.dat». Прямой решатель MUMPS для расчета напряжений может быть использован вместо итерационного решателя СЛАУ. MUMPS работает с SMP. Для DMP решатель также доступен, но скорость его падает при использовании более 4 процессоров (по сравнению с 1 процессором). При решении сложных задач (например, большие локальные пластические деформации, грубая сетка), MUMPS может давать большое увеличение скорости без ущерба для результатов. В более типичных и хорошо обусловленных задачах ускорение может быть незначительным. Следует иметь ввиду, что MUMPS требует больших объемов памяти, он может быть активирован вручную добавлением строки «STRESS_D_SOLVER 1» в файл «p.dat». Модель газа улучшена и новые результаты расчета Air Entrainment (Захват Воздуха) рассчитываются автоматически (подробнее о Захвате Воздуха см. в разделе «Движение фронта расплава»). Начиная с V2010.0, PREF задан по умолчанию равным 1 атм., чтобы рассчитывать захват воздуха при включении модели GAS. Вызов решателя движения фронта расплава изменен так, что пользователь может комбинировать любые значения параметра JUNCTION в модели автоматически (подробности см. в разделе «Движение фронта расплава»). Доступен новый тепловой решатель на основе уравнения Хворинова (подробности см. в разделе «Тепловой решатель Хворинова»). Для его активации надо установить параметр THMODULE равным 1. Доступна выборка напряженного состояния независимо от типа материала. Возможность наложения полей напряжений для следующего расчета или экспорта (в форматах Abaqus, Sysweld, generic format, и т.д. …). Операция наложения расширена для управления исходной и конечной сетками, содержащими линейные пентаэдры и линейные гексаэдры. Интеграция металлургической библиотеки : дендриты, эвтектическое превращение, эвтектическое и эвтектоидное превращения в сером чугуне, эвтектическое и эвтектоидное превращения в чугуне с шаровидным графитом. Улучшен тепловой решатель THERMAL 2 (термический анализ на основе энтальпии). Модель теплопроводности в воздушном зазоре (GAP) доступна при моделировании непрерывного литья. Модуль CAFE может напрямую использовать файлы «g.unf» и «t.unf» ProCAST без дополнительного преобразования. Исправлена ошибка, возникавшая при наложении или выборке напряжений в PreCAST. Доступна оптимизация на основе PAM-OPT/ProCAST с помощью которой возможно: o Изучение процесса - Вариация параметров исходного процесса - Полезно на ранних стадиях оптимизации; o Исследование чувствительности процесса к параметрам - Какие параметры процесса больше всего влияют на качество отливки? - План эксперимента. Все эти подходы применимы к широкому кругу процессов. Пользователям, заинтересованным в оптимизации, настоятельно рекомендуется обращаться в службу поддержки для получения дополнительной помощи и/или документации по постановке задачи оптимизации.
• Параллельный решатель (DMP)
  Интеграция металлургической библиотеки. Добавлена возможность использовать периодические граничные условия. Добавлена возможность использовать ГУ Accordion для непрерывного литья.
• Модуль Расширенной Пористости (APM)
  Новый интерфейс доступен в меню Run Parameters (Параметры счета). С его помощью автоматически генерируется файл «prefix_poro.d».
  Результаты записываются в новом формате (.erth5) полностью совместимом с другими продуктами ESI. Новый формат результатов доступен для просмотра в Visual-CAST(Viewer) (подробности см. в разделе «Расширенная Пористость. Просмотр результатов»).
• Руководство пользователя
  Добавлен новый раздел о Турбулентности (подробности см. в разделе «Модель турбулентности»). Добавлен новый раздел о ликвационной пятнистости (подробности см. в разделе «Ликвационная пятнистость (Фреклы)»). Добавлен новый раздел о модели Усталости (подробности см. в разделе «Модель Усталости»). Добавлен новый раздел о Наложении (подробности см. в разделе «Наложение результатов»). Добавлен новый раздел о Движении фронта расплава (подробности см. в разделе «Движение фронта расплава»). Добавлен новый раздел с рекомендациями по назначению свойств вязкопластичных материалов (подробности см. в разделе «Рекомендации к свойствам вязкопластичных материалов»).
  Описаны микроструктурные переменные доступные из функций пользователя (подробности см. в разделе «Зависимость деформационных свойств от микроструктуры»). Описаны команды языка сценариев для PerCAST (подробности см. в разделе «Язык подготовки сценариев»). Новый документ под названием «Optimization with ProCAST» (Оптимизация в ProCAST) находится в разделе «Documentation» ProCAST v2010.0. В нем описано, как оптимизировать процесс с помощью настоящего программного обеспечения.

Население РФ - около 142 млн.человек. Из них подавляющее большинство живёт в районах с весьма неблагоприятными или суровыми климатическими условиями. Возможность хотя бы раз в год выбираться к тёплому морю для них критична. Протяжённость черноморского побережья РФ менее 400 км. Из них лишь примерно 150 км. относительно пригодны для отдыха. Всё остальное - либо неудобья (болота, лиманы, промзоны, портовые и ж/д сооружения и т.п.), либо места без необходимой курортной инфраструктуры. Таким образом, на каждый километр черноморского берега, пригодный для отдыха, ежегодно претендуют примерно миллион россиян.

Все, кто знает и любит наше черноморское побережье в районе Геленджика, сейчас испытывают шок. И вызван он не столько местными ценами, традиционно далёкими от здравого смысла, и допотопным уровнем сервиса - его главной причиной стало фактическое лишение отдыхающих доступа к привычным и исторически сложившимся рекреационным зонам и маршрутам.

Вот популярнейший 8-километровый маршрут Геленджик-Дивноморское. Маршрут, исключительный по красоте и оздоровительному эффекту для людей любого возраста: от южной окраины Геленджика по лесной дороге вдоль моря до посёлка Дивноморское.

Так было ещё каких-то пару лет назад. Сейчас этого маршрута больше не существует. Причина проста: 350(!) гектаров прибрежного соснового бора между Геленджиком и Дивноморским отданы властями в чьё-то частное владение вместе со всеми туристическими тропами, здесь проходящими, обнесены трёхметровым стальным забором и патрулируются военизированной охраной с собаками.

Вот другой маршрут, ещё более популярный – 7 километров из Дивноморского в Джанхот по живописнейшим серпантинам Старой джанхотской дороги. Ещё совсем недавно пройти по дороге можно было без каких-либо затруднений. Сейчас, пройдя по ней метров двести, туристы упираются в бетонный забор и стальные ворота с надписью «Вход запрещён! Территория охраняется собаками!», а за забором обнаруживают новёхонький пятиэтажный особняк с парком, бассейном и персональным причалом.

Та же ситуация сложилась и вокруг любимой многими Прасковеевки, находящейся по соседству с Джанхотом: куда б ни направляли свои стопы туристы и отдыхающие, они повсюду натыкаются на бесконечные заборы, огораживающие ещё вчера общедоступные леса и берега.

Но даже если удалиться от побережья и попытаться поискать туристическое счастье в долинах и на склонах гор, то и здесь практически ежедневно обнаруживаются подобные «сюрпризы». По меткому замечанию одного местного эколога, возникает ощущение, будто геленджикский район атаковала стая хищных пираний, то и дело выхватывающих из его уникального природного организма самые лакомые и жизненно важные «куски».

Активисты общественного движения «Открытый берег» попытались выяснить, кто эти хищники и почему они ведут себя так нагло, демонстративно попирая законные права и интересы миллионов наших сограждан и, по сути, лишая цивилизованного будущего один из перспективнейших российских курортов.

Для начала мы решили добиться от власти внятного ответа на вопрос: кем, с какой целью и на каком юридическом основании были огорожены и взяты под контроль военизированной охраны сотни гектаров прибрежного реликтового бора, расположенного между городом-курортом Геленджиком и посёлком Дивноморское?

С этой целью в марте 2010 года нами были направлены обращения на имя Президента и премьер-министра Российской Федерации. Администрация премьера наше обращение горделиво проигнорировала. Администрация Президента, напротив, его оперативно рассмотрела и направила поручение губернатору Краснодарского края с требованием разобраться в проблеме по существу.

В ответах № 44-648/10-01.19 от 06.04.10 и № 44-1161/10-01.19 от 08.06.2010 Департамент комплексного развития курортов и туризма Краснодарского края сообщил нам, в частности, следующее (цитируем):

«По поручению, поступившему из Администрации Президента Российской Федерации, администрацией Краснодарского края рассмотрено Ваше обращение на предмет установления ограждений на территории лесного массива между г. Геленджиком и с. Дивноморским. Для установления фактов, изложенных в обращении, сотрудниками департамента совместно с представителями администрации г. Геленджик произведено визуальное обследование прибрежной территории и установлено наличие забора ограждения на территории данного лесного массива. Данный земельный участок относится к землям лесного фонда Российской Федерации…

Указанный Вами участок лесного фонда между г. Геленджиком и с. Дивноморское арендуется юридическим лицом. Арендованный участок действительно огорожен металлическим забором, при подъезде к участку установлен шлагбаум. Свободный доступ на лесной участок невозможен. Геленджикским лесничеством был составлен акт и выдано предписание арендатору на устранение данных нарушений лесного законодательства. В связи с тем, что нарушения не устранены, администрацией муниципального образования город-курорт Геленджик направлено обращение в Азово-Черноморскую межрайонную природоохранную прокуратуру по данному вопросу…»

Ответ властей вызвал у нас двойственное чувство. С одной стороны, он внушал определённый оптимизм, поскольку официально констатировал незаконность ограждения общедоступного лесного массива и информировал о вполне конкретных шагах администрации Геленджика по наведению порядка. С другой стороны, нас крайне встревожило то обстоятельство, что, официально именуя территорию между Геленджиком и Дивноморским «землями лесного фонда Российской Федерации», чиновники ни словом не обмолвились о том, что данные земли имеют также и официальный статус особо ценной (в силу нахождения здесь уникальнейшего ленточного бора краснокнижной пицундской сосны) природной территории с соответствующим природоохранным режимом. Нас крайне встревожило также, что без ответа остался и ряд других важнейших вопросов. А именно:

Почему особо ценный ленточный бор пицундской сосны, будучи визитной карточкой всероссийского города-курорта Геленджик и его важнейшим рекреационно-туристическим ресурсом, был отдан в долгосрочную (на 49 лет с правом продления!) аренду некоему юрлицу, причём отдан «по-тихому», келейно, без какого-либо информирования и учёта мнения общественности (т.е. с грубейшим нарушением п.7 ст.1 гл.1 Лесного Кодекса РФ)?

Кто этот загадочный арендатор, так легко и практически за бесценок заполучивший в своё полное распоряжение сотни(!) гектаров поистине золотого курортного берега, и почему даже в официальной переписке чиновники упорно охраняют его анонимность? Или он засекречен настолько, что его «имена, пароли, явки» народу РФ знать совсем не обязательно?

Чем конкретно он занимается в особо ценном реликтовом бору, если свою арендную деятельность начал с жёсткого воспрепятствования свободного доступа граждан на земли гослесфонда (т.е. с вопиющего нарушения п.1,6,8 ст.11 Лесного кодекса РФ)?

Как показал ход дальнейших событий, наш оптимизм был преждевременен, а тревога – обоснованной. Несмотря на все «акты», «предписания» и «обращения в прокуратуру» со стороны муниципальной власти, самоуправный забор между Геленджиком и Дивноморским как стоял, так и стоит до сих пор, демонстрируя полное пренебрежение его хозяина к Закону.

О героях, укравших у нас с вами морское побережье, читайте "внутри" новости ... больно уж их, красавцев, много ...

А в заключении цитата. Из разряда, не в бровь, а в глаз:

Update R2 SP1 CR 11.2.23 for Delcam PowerSHAPE 2011

 

Это - пакет обновлений. Сам сабж берем тут.

nanoSoft nanoCAD Электро v3.1.1703.608 portable

32Bit Ram Patch for Windows 7 v1.0

NCSS PASS 2011 v11.0.4

Tekla Structures v17.0.5701 x86

SCAD (Structure CAD) Office v11.3.1.1