应力分析

按产生原因的不同，铸造应力可分为机械应力、相变应力和热应力三种。其中热应力是造成铸件和模具应力应变的主要原因。

温度变化会导致物体热胀冷缩，引起热应变。铸件在冷却过程中，由于铸件各部分的温度不一致，散热时各部分冷却速度也不一致，造成收缩率不一致，彼此制约，形成热应变，导致铸件发生变形。

AnyCasting铸造模拟仿真软件，具备精确求解铸造过程温度场的能力，为铸件和模具热应力分析提供了必要的前提条件。

AnyCasting软件自创研发的Real Flow（真实流动）求解器，结合Hybrid混合网格技术，能精准求解流场，并在此基础上，获得铸造过程温度场的分布。

作为专业的铸造CAE分析软件，AnyCasting根据各类金属材质相变非线性热传导方程，对凝固过程的热分析进行准确求解。

AnyCasting提供根据生产节拍进行模具温度场循环运算，求解从瞬态到稳态的模具热平衡。求解过程中，充分考虑生产过程中冷热管路系统、喷涂、嵌件预热、生产节拍等对模具温度场的影响。

铸件脱模或顶出后温度较高且分布不均，在空冷、炉冷或水冷过程中，随着温度降低，铸件产生变形。AnyCasting提供铸件脱模后冷却过程的温度场计算。

作为过程结果，以上所述的铸造各阶段温度场， AnyCasting都能够输出，并用于热应力求解的分步边界条件设置。多步骤的边界条件设置，能更详尽地表征铸件冷却过程，为精确求解应变提供可靠的前提条件。

一般情况下，金属材料常被视为弹性体，用简单的线性关系本构模型来表征材料的力学行为。线弹性模型认为材料应力－应变为线性关系，主要的力学参数为弹性模量、热膨胀系数和泊松比。

但研究结果表明，高温阶段的本构模型并不再是简单的线性关系，当应力超过一定值后，材料表现为塑性。所以在铸件热应力仿真方面，材料的弹塑性模型更贴合实际材料的现象，更有优势。

AnyCasting为用户提供热弹塑性特性定义的开放界面，并支持相应的求解运算。用户可以输入材料高温阶段随温度变化的膨胀系数、弹性模量和应力－应变曲线。

导入铸件或者模具在凝固和冷却过程中各步的温度场，选择热弹性或热弹塑性求解器，即可获得每一步及最终的应力和应变结果。

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