1、 第 1 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务压铸模拟分析软件方案书 021-31260876 第 2 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务目 录 1、 Flow Science 公司简介 .3 2、 上海析模计算机科技有限公司简介 .4 3、 代表性客户 .5 4、 方案描述 .7 a) Flow3d 软件在铸造方面上的应用 7 b) Flow3d 的效益 8 c) Flow3d 软件的技术优势 10 5、 FLOW3D 在压铸行业的成功案例 15 6、 技术支持及培训方案 .16 a) 培训方案 .16 b) 技术支持 .18 附录一、推荐硬件配置 .19 附录二、 FLOW-3
2、D功能规格 20 第 3 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务1、 Flow Science 公司简介 1963 年，由 Dr. C.W. Hirt 在新墨西哥州美国国家实验室所开发 1980 年，由 Dr. C.W. Hirt 创 立的 Flow Science，于美国新墨西哥州 Alamos 成立，其目标是提供一套计算精确的 CFD （计算流体力学）软件。 1985 年， FLOW-3D 商业版正式释出。其特有的 VOF（Volume of Fluid）计算技术，能够提供极为真实且详尽的自由液面（F ree surface）流场信息，在产品开发上可作为非常重要且可靠的参考依据。广泛应用
3、于： 压铸成型 Die Casting 消失成型 Lost Form 砂模成型 Sand Core 半固态成型 Semi-Solid 连续铸造 Continuous Casting 精密铸造 Precision Casting 倾斜铸造 Tilt-Pour Filling 腊的射出模拟 由于其精确而稳定的特性，20 多年来， FLOW-3D 已受到如美国火箭实验室、海军、英国水利署、利物普大学、通用汽车及 HP等等许多重要研究单位与国际大厂的肯定。 第 4 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务2、 上海析模计算机科技有限公司简介 上海析模计算机科技有限公司是专业从 CAE（计算机辅助工程技
4、术）和制造业工程技术咨询的高科技公司， 向制造业提供铸造、冲压、锻造、流体等有限元 CAE 软件及工程技术优化 解决方案，合作伙伴包括 Flow Science 等世界上多家知名 CAE 软件厂商，是全球著名铸造模拟分析软件FLOW3D 在中国地区的授权经销商。 公司拥有多名工程硕士，有多年实际铸 造、模具、流体工程经验及有限元技术研发经验， 以帮助客户快速实现利用 CAE 软件解决实际工程技术问题，推动计算机辅助工程技术在企业 技术部门设计创新环节的运用，提升客户的技术竞争力为宗旨。 本公司在压铸模具、重力浇注模具、 冲压模具、锻压模具、注塑模具等行业有很强的设计和工程咨询能力， 具备丰富的
5、利用 CAE 技术解决优化设计模具经验和成功案例。 同时我们还向模具行业提供模具行业标准化系统，帮助模具企业从设计、制造环节规范设计和制造流程，提高企业竞争力。 第 5 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务3、 代表性客户 第 6 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务第 7 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务4、 方案描述 a) Flow3d 软件在铸造方面上的应用 FLOW3d 相当于铸造中的虚拟试模工具， 可以代替实际的试模或者试制，可以预测一下内容： 高压铸造（冷室/热室） 重力浇注 砂模浇注 低压铸造 倾斜浇注 消失模铸造 连续铸造 离心铸造 精密铸造 半固态铸造 触变铸
6、造 （Thixocasting） 凝固: 凝固时间预测 确认模具热点 确认模具水路设计及温度分布 确认缩孔位置及其严重性 计算应力分布及变形,热撕裂等缺陷 模具热循环分析 充型: 铸造过程以动画显示 确认浇注系统的设计最佳化 确认浇口速度 / 浇口尺寸 确认氧化膜集中区域 确认卷气发生的位置 第 8 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务b) Flow3d 的效益 i. FLOW3D 可以帮助您确定： - 内浇口、流道、排气溢流槽的最佳设计方案 - 冷却管路的排布 - 压铸机机台压射速度的优化 - 材料、温度、喷涂、热循环方案的优化 - 冷铁、冷却管路 - 模腔排布方案 - FLOW3D 可
7、以帮助您确定降低成本 - 减少试制次数 - 减少原材料成本 - 提高工艺出品率 - 减少机加工和修理成本 - 减少人工成本 - 节约能耗 - 减少环境污染成本 降低废品率 提高铸件的质量 缩短产品上市周期 - 赢得更多的产量 - 获得更多的利润 第 9 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务 增强和上游厂商的沟通 - 提高客户满意度 - 增加客户的信心 更理解工艺，提高技术能力的途径 第 10 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务c) Flow3d 软件的技术优势 FLOW-3D 是高效能的计算仿真工具， 工程师能够根据自行定义多种物理模型，应用於各种不同的工程领域。 藉由精确预测自由液
8、面流动（free-surface flows） ， FLOW-3D 可以协助您在工程领域中改进现有制程。 FLOW-3D 是一套全功能的软件， 不需要额外加购网格生成模块或者事後处理模块。 完全整合的图像式使用者介面让使用者 可以快速的完成仿真专案设定到结果输出。 网格可自由分割，不需与几何图档建立关连 FLOW-3D 使用的网格建立 技术，结合了简单榘形网格弹性化设计的优点，这种特色称为 “ free-gridding” 。因为网格与几何图档没有建立关连性，因此可以自由变更。这个 特色大幅度取代了有限元素网格必须与几何图档相关联，不易变更网格图档的 缺点。 FLOW-3D 采用可自行定义固定
9、格点的榘形网格区块（ 因为容易产生，并且适用於各第 11 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务种仿真模拟） ，流体可为连续或者是不连续的状态。这样的特性可提升计算精确度，较少的内存量，以及较简单的数值近似。 FAVOR 可以描述非常复杂的流场运动模式 FLOW-3D 的特色 FAVOR (Fractional Area Volume Obstacle Representation) method。该技术可让榘形网格也能描述复杂的几何外型。 第 12 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务 TruVOF 与自由液面模型描述 FLOW-3D 与其他 CFD 软件最大的不同， 在於其描述流体表
10、面的方法。该技术以特殊的数值方法追踪流体 表面的位置，并且将适合的动量边界条件施加於表面上。在 FLOW-3D 中，自由液面是以由一群科学家组织开发之 VOF 技术计算而得，包 括了 Flow Science 的创始人（当时位於 Los Alamos 国家实验室）的 Dr. C. W. Hirt。许多 CFD软件宣称其拥有与 VOF 类似之计算能力， 但是事实上仅采用了 VOF 三种基本观念中的 1 或 2 种， 采 用 pseudo-VOF 计算可能得到不正确的结果。FLOW-3D 拥有 VOF 技术中的全部功能，并且已被证明能够针对自由液面进行完整的描述。另外， FLO W-3D 更基於原
11、始的 VOF 理论，开发了更精确的边界条件以及表 面追踪技术，我们称之为 TruVOF。 多网格区块建立技术能够大幅度的提升计算效率 FLOW-3D 提供多网格区块 建立技术，该技术能够让有限差分法计算更有弹性，并且更具效率。在标准的 有限差分法网格中，局部加密可能会造成网格大幅增加，因为局部加 密网格会对整体网格的三维方向造成影响。采用多网格区块能够做局 部的网格加密，而不影响到整体网格数量，使用者可以用较少的硬件 资源完成复杂的计算。而多网第 13 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务格区块能够采用连 接式（Linked）或者是巢式（Nested）网格区块进行网格建立，能够针对使用者希
12、望察觉 问题的部分做局部加密，而不影响整体网格。 FAVOR 技术 利用 FAVOR 技术，使曲面造型的 Model 也能够顺利的以矩形网格加以描述，使分析模型不会失真。 STL 图档 FLOW-3D 网格图档 第 14 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务FAVOR 对网格数量的影响 FLOW-3D 采用 FAVOR 技术 ，因此同样的几何造型（如图所示） ，FAVOR 仅需三个网格就可以描述得很精确，但是传统的 FDM 技术必须以较多的网格数量才能够达到相同的要求。 FAVOR 传统 的 FDM第 15 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务5、 FLOW3D 在压铸行业的成功案例
13、第 16 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务6、 技术支持及培训方案 a) 培训方案 i. 签订合同并支付首付款后 1 周内，上海析模科技的工程师到现场进行安装软件，并对客户的 工程师进行现场培训； ii. FLOW3D 培训课程分为两个阶段的培训，每个阶段为 2 天 (注：计算机硬件由客户端准备)， 前一阶段的培训为基础课程，着重于 FLOW-3D 软件的操作与熟练；第二阶段的培训为进阶课程，着重于进阶设定和如何判读 FLOW3D 的分析结果，让使用者能够利 FLOW3D 预测成品可能发生的缺陷问题， 以及提供模具设计时需要的信息。 iii. 在培训课程结束后，提供上线辅导 (一年总计
14、 3 次，采不定期到厂技术或项目支持服务。 在厂内与使用人员进行实际案例检讨，并协助判读及解决可能发生的 问题，让使用者能够在最短的时间内上线。上课及上线辅导第 一年由上海析模计算机科技有限公司(大中国区经销)负责和 FLOW3D 中国公司共同负责。 详细培训课程 初阶培训为期 2 天，共计 16 小时。(此训练课程着重于软件接口说明与操作) 课 程 內 容 1. 基本设定条件介绍 2. FLOW-3D 基本操作介面简介 第 17 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务3. 压铸模拟的设定程序及重点 网格建立、给定边界和初始之成形条件 4. 分析结果 4.1 充填模拟暨分析结果输出 流道进浇
15、平衡、冒口排气、回流、氧化膜分布、 卷气、气穴分布 4.2 固化模拟暨分析结果输出 热点、缩孔、热裂 4.3 热应力结果暨分析结果 进阶培训为期 2 天，共计 16 小时。 课 程 內 容 进阶设定介绍： 1、GMO 功能设定及操作 2、料管柱塞头移动卷气仿真(应用 GMO 功能) 3、Thermal Die Cycling 设定及模拟 4、材料库的使用、修改、新增和合金材料属性说明 5、 FLOW-3D结果判读及解决实际现场模具、 成形和相关缺陷问题探讨。6、范例实作演练 第 18 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务b) 技术支持 i. 一年内软件免费更新暨技术支持 ii. (电话、传
16、真或 e-mail)服务： 1. 统一窗口(上海析模计算机有限公司)之技术支持， 方便使用者在第一时间取得响应 2. 一般问题：最迟于 8 小时内回复 a) 进阶问题：人员会在第一时间答复预计回复时间，方便客户得知处理进度，视情况决定是否到厂服务 iii. 不定期上线辅导： 1. 不定期派员到厂提供上线辅导或技术支持服务 (一年总计3 次) 2. 由上海析模计算机有限公司(大中国区 经销)和 FLOW3D 公司共同负责 第 19 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务附录一、推荐硬件配置 操作系统(Operating System): Windows XP 64 bit CPU: 支持多核心
17、中央处理器 (建议 Intel Core 2 QUARD 以上等技数 处理器) 内存 (Memory): 8GB 硬件空间(HDD Space): 500GB 以上 显示卡(Display Card)： 支持 OpenGL 2.0 独立显卡 (建议内存 512MB) License System: Network License with NetHASP (USB) (注：FLOW-3D 是采 USB 硬件锁保护，在同一局域网络联机下，软件使用者可自行去确认 License 后独立作业。) 第 20 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务附录二、 FLOW-3D功能规格 网格及几何 结构型及
18、非结构型有限差分格点 具有嵌入或连结区块的多重网格 任意格点设定 接受 CAD 产生的实体模型 流动型态的选项 管内外自由液面流动 一维二维三维问题 暂态求解器 直角或圆柱座标 非粘性或粘性层流紊流的流动 多种比例样本 非惯性参考的架构 两相流 具有相变化的热传模式 饱和及非饱和的多孔性材质流动 流动定义选项 普通初始条件 边界条件 - 对称型 - 刚性壁面型 - 连续型 - 周期性型 - 给予压力型 - 给予速度型 - 流体出口型 - 格点重迭型 - 液静压型 - 客制型 重新启动先前模拟 - Continuation of a simulation (同一模拟的接续分析 ) - Overl
19、ay data from a previous simulation (由前一个模拟的结果接下去模拟 ) - Add, delete or change model parameters (增加删除或改变模型参数 ) Numerical modeling options (数值模型选项 ) Volume-of-Fluid (VOF) method for fluid interfaces TruVOF (液体介面的液体体积法 ) Fractional areas/volumes (FAVOR) for efficient geometry definition (面积体积比率定义几何 )Fir
20、st, second- or third-order advection (第一第二第三阶的对流项 ) Sharp fluid interface tracking (自由液面的追踪 ) Implicit or explicit modeling options(隐性或显性模型的选择 ) Point, line relaxation and GMRES pressure solvers (点线松弛参数和 GMRES 的压力求解器 ) 第 21 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务User-defined variables, subroutines and output (使用者定义变数副
21、程式和输出 ) Utilities for runtime interaction during execution (再模拟时可以随时观看后处里的结果 ) Fluid modeling options (流体模型的选项 ) One incompressible fluid confined or with free surfaces (单相不可压缩流体 -局限或自由液面流动 ) Two incompressible fluids miscible or with sharp interfaces (两相不可压缩流体 -可混合或具介面的流动 ) Compressible fluid subso
22、nic, transonic, supersonic (压缩流 -次音速音速超音速 ) Stratified fluid (分层流 ) Acoustic phenomena (声学的现象 ) Mass particles with variable density or diameter (具有可变的密度或直径的质量粒子 ) Thermal modeling options (热模型的选项 ) Natural convection (自然对流 ) Forced convection (强制对流 ) Fluid and solid conduction (流体和固体的传导 ) Fluid-sol
23、id heat transfer (流体 -固体热传递 ) - Conduction (传导 ) - Specified heat flux (给予的热通量 ) - Specified temperature (给予的温度 ) Heat transfer to voids from fluid/obstacles (从流体 /物件到空间的热传递 ) Distributed energy sources/sinks in fluids or solids (在流体或固体可分配的能量源 /沉 ) Radiation by emissivity (藉由放射产生的热辐射 ) Viscous heati
24、ng (粘滞力产生的热量 ) Physical modeling options (物理模型的选项 ) Scour and erosion/deposition (侵蚀冲积沉积 ) Cavitation (气穴 ) Phase change (liquid-vapor, liquid-solid & liquid-gas) (相变化 (液 -汽 ,液 -固和液 -气 ) Surface tension (表面张力 ) Thermocapillary effects(热毛细效应 ) Wall adhesion (壁面附着力 ) Wall roughness (表面张力 ) Vapor & gas
25、 bubbles (蒸气和气泡 ) Solidification & melting (heat-of-transformation table) (凝固和溶化 (热变形表 ) Distributed mass/energy sources (可分配的质量 /能量源 ) Shear, density and temperature-dependent viscosity (剪应力密度和温度相关的粘滞性 ) Thixotropic viscosity (异质粘度 ) Electric field (电场 ) Dielectric phenomena (介电现象 ) Electro-osmosis
26、 (电镀渗透作用 ) Electrostatic particles (静电粒子 ) Electro-mechanical effects (电子机械效应 ) Air entrainment (空气卷入效应 ) Molecular and turbulent diffusion (分子乱流的分布 ) 第 22 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务Elastic-plastic flow (塑弹性流动 ) Special physical models (特殊的物理模型 ) General moving objects with 6 DOF - user specified motion o
27、r fully-coupled with rigid body motion (具有六个自由度的普通运度物件 使用者给予的运动或全偶合的钢体运动 ) Rotating/spinning obstacles 旋转 /转动物件 ) Porous baffles & obstacles with linear and quadratic flow losses(具线性及四分之一流动损失的多孔性屏障和物件 ) Metal casting models (金属压铸模型 ) Solidification/melting (heat-of-transformation table) (凝固和溶化 (热变形表
28、 ) Solidification shrinkage (凝固变形 ) Binary segregation during solidification (凝固时两相的分离 ) Solid-fraction dependent latent heat release (由于潜热的释放所造成的固相比率 ) Thermal die cycling (热模循环 ) Defect tracking (缺陷追踪 ) Lost-Foam casting model (消失模铸造模型 ) Semi-solid material models (半凝固材料模型 ) Moisture in sand molds
29、 (砂模水分 ) Shot sleeves (射料筒 ) Back pressure and vents (背压和排气 ) Sand core blowing (吹砂心模铸造 ) Turbulence models (紊流模型 ) Prandtl mixing length (Prandtl 混合长度模型 ) One-equation transport(单一方程式传输模型 ) Two-equation k- transport(两方程式 k- 传输模型 ) RNG (renormalized group theory) (RNG 模型 ) Large eddy simulation (大涡流
30、模型 ) Porous media models (多孔性介质模型 ) Variable porosity (可改变的孔隙率 ) Directional porosity (直接的孔隙率 ) General flow losses (linear and quadratic) (普通流动损失 (线性和四分之一 ) Capillary pressure (毛细压力 ) Unsaturated flow (非饱和流动 ) Heat transfer in porous media (多孔性介质的热传递 ) Two-phase and Two-component models (两相和两物件的模型
31、) Liquid/liquid and gas/liquid interfaces(液 -液和气 -液介面 ) Two-fluid mixtures (两种流体混合 ) One compressible fluid with a dispersed incompressible component (带有驱散非压缩物件的一种压缩流体 ) Two-component drift-flux(两种可飘移通量的物件 ) Phase transformations for gas-liquid and liquid-solid (气 -液和液 -固的热变形 ) Adiabatic bubbles(绝热气
32、泡 ) 第 23 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务Bubbles with phase change(带有相变的气泡 ) Continuum fluid with discrete particles(具有离散粒子的连续性流体 ) Scalar transport(比例转换 ) Discrete particle models (离散粒子的模型 ) Massless marker particles (无质量制造粒子 ) Mass particles of variable size/mass (可变尺寸质量的粒子 ) Linear and quadratic fluid-dynami
33、c drag (线性和四分之一流体动力拖曳力 ) Monte-Carlo diffusion (蒙地卡罗扩散 ) Particle-Fluid momentum coupling(粒子 -流体偶合现象 ) Coefficient of restitution or sticky particles (粘性的粒子系数 ) Point or volumetric particle sources (单点或体积的粒子源 ) Charged particles(负荷的粒子 ) Probe particles(指标性的粒子 ) Shallow flow models (浅水的流动模型 ) Shallow
34、-water model (浅水的模型 ) General topography(普通的地形图 ) Wetting and drying(润湿和干燥 ) Wind shear(风剪切力 ) Ground roughness effects(地面粗燥度影响 ) Chemistry models(化学模型 ) Stiff equation solver for chemical rate equations (对于化学率方程式的完全求解 ) Stationary or advected species (暂时性的样本 ) Automatic features (自动化功能 ) Mesh and i
35、nitial condition generators (网格和初始条件产生器 ) Time-step control for accuracy and stability(时间间隔控制精确性及稳定性 ) Automatic limited compressibility (压缩性的自动限制 ) Convergence and relaxation levels determined by FLOW-3D (flow-3d 决定收敛性及松弛系数 层次 ) Mentor help to optimize efficiency (高效率的萤幕说明注解 ) Options for coupling
36、with other programs (与其他软体偶合的选项 ) Geometry input from Stereolithography (STL) files binary or ASCII (以 STL 档案格式输入几何-二进位或文字格式 ) Geometry input from ANSYS or IDEAS tetrahedral data (从 ANSYS 或 IDEAS 资料输入 ) Direct interfaces with Ensightand FieldViewdata (与 Ensight和 FieldView 的直接介面 ) Output for PLOT3D-c
37、ompatible visualization programs (PLOT3D 档案输出 ) Neutral file output (中间档案的输出 ) Extensive customization tools (其他可客制化的工具 ) Data processing options (资料处理选项 ) Automatic or custom graph requests (自动或客制图形需求 ) Interactive OpenGL-based graphics(OpenGL 为基础的图形介面 ) 第 24 页 共 24 页 CAE 工 程技术服务Color or B/W vector, contour, 3D surface and particle plots (颜色或灰阶向量轮廓线 3d 曲面和质点绘图 ) Moving history and probe data(可移动的历史或观测资料 ) Force and momentum computations(力量和动量的计算 ) Animation generation(动画产生 ) PostScript and Bitmap output(文字及影相输出 ) Streamlines(流线 ) STL geometry viewer(STL 几何检视 )
