Najczęściej warunek (lub zestaw warunków) jest wspólny dla wielu zdarzeń. Na przykład w przypadku symulacji cyklu matrycy pod wysokim ciśnieniem sondy są umieszczane przy bramkach. Gdy metal dotrze do bram (warunek), zostaną wywołane następujące zdarzenia:

• Zwiększanie prędkości tłoka z wolnej do szybkiej
• Zmniejszanie interwału wyjściowego dla wybranych danych
• Zmniejszanie interwału wyjściowego dla danych historycznych

Aby uprościć tę sytuację związaną z wieloma zdarzeniami mającymi wspólne warunki, 
do FLOW-3D  CAST v5.0  dodano  Warunki Globalne  . Warunki globalne należy zdefiniować tylko raz. Po zdefiniowaniu warunku globalnego można go wybrać w celu wywołania wielu zdarzeń.

Na przykładzie obudowy odlewanej pod wysokim ciśnieniem (HPDC) konfiguracja aktywnego sterowania symulacją jest prosta. Najpierw użytkownik definiuje warunek globalny, który wykorzystuje sondy na bramkach w celu wykrycia, czy metal dotrze do bramek. Następnie dla każdego pojedynczego zdarzenia użytkownik określa użycie warunku globalnego. Jeśli później zajdzie potrzeba zmiany jakichkolwiek warunków, można modyfikować jedynie definicję warunku globalnego. Dla każdej definicji zdarzenia nie są potrzebne żadne zmiany. Korzystanie z warunków globalnych ułatwia modyfikowanie warunków współdzielonych i utrzymywanie spójności definicji warunków.

Symulacja pokrywy pompy

Ten przykład ilustruje symulację HPDC pokrywy pompy. Początkowy ruch tłoka oblicza się tak, aby zminimalizować napowietrzanie. W każdej z czterech bramek znajdują się sondy monitorujące napływ metalu. Gdy metal dotrze do wszystkich czterech bramek, automatycznie rozpoczyna się faza szybkiego strzału. Częstotliwość wyjściowa jest również modyfikowana, aby uchwycić sekwencję szybkiego napełniania po rozpoczęciu szybkiego wtrysku. Na animacji można zobaczyć trzy widoki wypełnienia. W lewym dolnym rogu widoczna jest pełna geometria obejmująca część, prowadnice i bramki oraz tuleję śrutową. Na dole pokazano widok samych bramek z sondami (czerwone kule). Wykresy u góry ekranu pokazują udział metalu w sondach w bramkach i prędkość tłoka. Należy zauważyć, że przejście do szybkiego strzału następuje automatycznie, gdy metal dotrze do bramek zgodnie z warunkami globalnymi dla aktywnej kontroli symulacji. Tarcza czasu – unikalna funkcja FlowSight – jest pokazana w prawym dolnym rogu. Pokrętło jest przydatne do wskazywania upływu czasu podczas szybkiego fotografowania. Po rozpoczęciu szybkiego strzału szybkość wyjściowa staje się bardzo duża.

Warunki globalne znacznie upraszczają definiowanie warunków wspólnych za pomocą wielu zdarzeń, zmniejszając ryzyko błędu i niespójności we wspólnych definicjach warunków oraz ułatwiając modyfikacje. Dodanie warunków globalnych do aktywnej kontroli symulacji poprawi komfort użytkownika i sprawi, że  FLOW-3D  CAST  stanie się lepszym i wygodniejszym oprogramowaniem CFD.

Artykuł Globalne warunki aktywnego sterowania symulacją pochodzi z serwisu FLOW DYNAMICS.

Autorem tego wpisu jest Malte Leonhard z Flow Science Deutschland.

Celem symulacji odlewu jest przewidzenie wad odlewu i znalezienie środków naprawczych pozwalających uniknąć takich wad. Aby to osiągnąć, symulacja odlewania musi dokładnie przewidywać wyniki fizyczne. W tym artykule ilustrujemy walidację FLOW-3D CAST poprzez porównanie wyników symulacji z wynikami eksperymentów. Do tej walidacji wybraliśmy odlew aluminiowy ze znacznymi defektami porowatości. Stopień porowatości oznaczał, że odlew nie spełniał specyfikacji funkcjonalnej i został odrzucony.

Optymalizacja projektu odlewu i układu prowadnicy/podstopnicy wsparta symulacją

Aby sprawdzić, czy FLOW-3D CAST może wiarygodnie przewidzieć takie wady odlewu, przeprowadzono symulację istniejącego odlewu i wyniki porównano z rzeczywistymi wadami odlewu. Ten film pokazuje, że analiza defektów FLOW-3D CAST poprawnie odtworzyła defekty i ich położenie.

Wyniki symulacji sugerują, że korzystne może być odwrócenie kierunku odlewania, dlatego część odlewniczą obrócono w formie o 180°. Następnie zmodyfikowano układ prowadnicy i pionów tak, aby większość taśm została zintegrowana z prowadnicą („gorące piony”).

Dodatkowo wprowadzono zmiany konstrukcyjne odlewu, o których będziemy mówić w dalszej części artykułu, aby uzyskać ukierunkowane zestalenie do pionów i uniknąć porowatości odlewu.

Na koniec zastosowano dreszcze w obszarach o dużych nagromadzeniach masy, aby zredukować wady skurczowe.

Symulacja napełniania i krzepnięcia wykazała, że ​​te działania znacząco zmniejszyły wady odlewów. Wyniki symulacji zostały ponownie potwierdzone za pomocą promieni rentgenowskich. W pobliżu „zimnych pionów”, czyli tych, które nie są zintegrowane z systemem prowadnic, nie wszystkich usterek można było uniknąć ze względu na niewystarczający rozmiar pionów.

W ostatniej wersji powiększono dwa ochładzalniki. Wprowadzono drobne zmiany konstrukcyjne odlewu, aby poprawić kierunkowość krzepnięcia.

W porównaniu z pierwotną konstrukcją znacznie poprawiono jakość odlewu i zmniejszono ilość złomu powrotnego. Zastosowanie chłodów poprawiło jakość w krytycznych obszarach odlewu. Ogólnie rzecz biorąc, proces odlewania jest teraz bardziej wydajny i opłacalny dla odlewni.

Modyfikacje konstrukcyjne odlewu

W wielu przypadkach optymalizacja systemu rynien i pionów nie wystarczy, aby osiągnąć wystarczającą jakość odlewu. Zamiast tego należy zmienić konstrukcję samego odlewu ze względu na „odlewalność”.

Projekt funkcjonalny odlewu często obejmuje nagromadzenie masy, które okazuje się problematyczne w procesie odlewania. Aby uzyskać mikrostrukturę wysokiej jakości, grubość ścianki powinna zawsze wzrastać w kierunku pionów, zgodnie z metodą modułu cieplnego.

Aby zilustrować wpływ modyfikacji konstrukcji odlewu, porównano dwie wersje geometrii z identycznymi układami prowadnic i pionów. Korekty pokazano na poniższym rysunku. Powiększono kilka grubości ścianek i żeber pomiędzy nagromadzeniami materiału.

W celach demonstracyjnych zbadane zostaną dwa zaznaczone żebra. W obu przypadkach na stykach powstają porowatości, co jest niedopuszczalne.

Zwiększając grubość ścianek żeber, złącza łączy się z podajnikami sąsiadującymi z krawędzią odlewu i uzyskuje się krzepnięcie skierowane w kierunku nadlewów.

Film pokazuje duże porowatości w pierwotnej wersji po lewej stronie, spowodowane dużymi gorącymi punktami w odlewie, gdzie skurcz wywołany krzepnięciem powoduje deficyt.

W zoptymalizowanej wersji po prawej stronie stop krzepnie w kierunku pionów. Oznacza to, że deficyt może zostać zrekompensowany przez nadlew, a w odlewie nie powstaje porowatość.

Ta walidacja pokazuje dobrą korelację między rzeczywistością a symulacją w FLOW-3D CAST . Oprogramowanie jest skutecznym narzędziem do opracowywania odlewów, systemów odlewniczych, wymiarów/kształtów podajników i procesów odlewniczych w celu zapewnienia optymalnej jakości i wydajności.

Artykuł Optymalizacja odlewu piaskowego za pomocą FLOW-3D CAST pochodzi z serwisu FLOW DYNAMICS.