procast热物性参数

发布日期:[10-06-14 17:16:27] 浏览人次:[]

9. 位移(Displacement):用于应力计算,需定义施加于XYZ三个方向的位移(常数或时间的函数单位:cm)

10. 点载荷(Point Load):在给定位置施加一个载荷(需定义三个方向的值,可以为常数或时间的函数.单位:N)。

11. 面载荷(Surface Load):在给定的面上施加面载荷,这时相当于压力。(通过指定三个方向面载荷的大小来定义,可以是时间的函数,单位:MPa

(二)定义体积参数

1. 发热材料的体积热(Volumetric Heat):给定材料内部产生热量时定义单位体积所产生的热量.(常数或时间、温度的函数,单位:W/m**3,发热材料所产生的热量用于整个指定的材料)

2. 动力源(Momentum Source):在流体流动问题中给定材料上的动力源,如:电磁力或其他推动力。此时应定义驱动力矢量(X,Y,Z三个方向,单位:N/m**3),这种力应用于整个指定的材料。

3. 流量源(Mass Source):在充型计算中通过定义从流量源进入材料的金属的量来代替浇注速度或浇口的边界条件。可以指定在给定温度(需定义Temperature,单位:℃,常数或时间的函数)下给定量的金属(流动速度Flow Rate来描述,单位:kg/sec,常数或时间的函数)出现的空间位置 (X,Y,Z三个空间坐标来表述,单位:cm,常数或时间的函数)

(三)定义外围辐射层参数

发射率(Emissivity):对于辐射计算,需要定义铸型的发射率(常数或温度的函数)

四、工艺条件参数(Process Database

尤其用于熔炉相对于铸件移动的含有视角因子的辐射计算。

(一)平移(translation)

定义给定材料区域或外围辐射层的U、V、W三个方向的移动速度,常数或时间的函数。

(二)转动(Rotation)

通过定义两个点的坐标(X、Y、Z)来定义材料区域或外围辐射层的转动轴,然后给定转动角度随时间的变化关系即转动速度。用于旋转小于一周的情况。

(三)旋转(Revolution

用于旋转大于一周的情况。定义两个点的坐标(X、Y、Z)来定义旋转轴,旋转速度(1/sec)为常数或时间的函数。

五、力学参数(Stress Database

(一)空的材料(Vacant)

用于指定不参与应力场计算的部分,无应力无应变同时不参与任何接触运算。因而定义为空的材料区域不定义任何属性。

(二)刚性材料(Rigid)

定义为刚性材料的区域不进行应力计算,然而可以进行接触计算(临近区域不允许穿透刚性体),刚性材料区域也不定义任何属性。

三)线弹性材料(Linear Elastic model)

1.弹性模量(Young's modulus):应力-应变曲线的斜率,公式:(单位:N/m**2,常数或温度的函数)

2. 泊松比(Poisson`s Ratio):金属材料的泊松比一般在0.3左右,公式:,(常数或温度的函数)

3.热膨胀系数(Thermal Expansion):热膨胀系数通过两种方法来定义:

a.  热应变的函数(Thermal Strain):通过实测得到随温度而变的应变曲线,可以直接输入得到热膨胀系数随温度而变化的曲线。

b. “斜率”热膨胀系数(“Secant ” thermal expansion coefficient):

 公式:,单位:1/K。利用该公式将给定的热函曲线转化成热膨胀系数(温度的函数),需要定义一个零应变的参考温度(Tref)

当热膨胀系数为常数时,应变曲线为直线,该直线的斜率就是热膨胀系数,此时就不需要定义参考温度。

(四)弹塑性模型(Elasto-Plastic model)

 
弹塑性模型除了上述的弹性属性外,还可以应该定义塑性阶段的屈服应力(Yield stress)硬化系数(hardening coefficient)

屈服应力为材料发生塑性变形阶段的应力,常数或温度的函数,单位:N/m**2

硬化系数为应力-应变曲线发生塑性变形阶段的斜率。见下图所示:

ProCAST里可以定义四种硬化模型:

       

1.  各项同性线性硬化模型 (Isotropic & Linear hardening):公式σ0为屈服应力,εpl为塑性应变,H塑性模量(plastic modulus,常数或温度的函数,单位:N/m**2)

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