NovaFlow& Solid CV 鋳造用湯流れ・凝固シミュレーション
鋳造湯流れ 凝固シミュレーション
NovaFlow & Solid CV
先進の流動解析・熱移動理論に基づく鋳型充填及び凝固シミュレーションパッケージ
製品概要
NovaFlow & Solid CVは、湯流れ・凝固シミュレーションパッケージです。
プリプロセッサ、メインプロセッサ、ポストプロセッサが一つのパッケージとなっており、これ一つでモデルのインポートからメッシュ作成、解析、結果表示が可能です。
また、新しく開発されたCV（コントロール・ボリューム）テクノロジーは、これまでのシミュレーションソフトの概念とは全く異なる技術です。
その表現力は、3D CADで書かれたモデルをそのまま表現する事が出来ます。
ATAS※からのデータをインポートすることで、より正確な鋳鉄の材料補正も可能にしています。これは世界で唯一の機能です。
特に、薄肉製品の解析を得意とし、計算の速さでも、他社製品を寄せ付けません。
※ATASは、Adaptive Thermal Analysis Systemの略称で順応型熱分析システムです。
◆ 日刊工業新聞社「型技術」2019年5月号にNovaFlow＆Solidの機能と解析例が記載されました。
NovaFlow & Solid CVの特長
特長
先進の流動解析・熱移動理論に基づく鋳型充填及び凝固シミュレーションパッケージ
NovaFlow & Solid CVはコントロール・ボリューム・メッシュ・テクノロジー（体積制御メッシュ分割法【CVM】)を使用しています。 この技術によって、3Dモデルの表面が、鋳造品の界面上にあるメッシュ要素の形状を制御します。これは鋳造品の内部には立方体の要素を、鋳造品の境界上には境界セルを作成します。
温度状態
利点
CVMテクノロジーを使う利点
CVMテクノロジーは差分法（FDM）は有限要素法（FEM）と比べ、以下のような優位性があります。
・ほとんどの鋳造品で、シミュレーション時間が、同等もしくはそれ以上の精度で、約10%短縮されます（差分法との比較）。
・3Dモデルの完璧な描画によるシミュレーションの高精度。全ての断面のサイズが正確（差分法との比較）。
・CVMが鋳造品の形状を定義するため必要とするセルは、より少なく、より速いシミュレーションと、より小さな結果ファイルを保障します（差分法との比較）。
・メッシュの作成は完全自動で行われ、数秒で終了します（有限要素法との比較）。
・CVMは、ガスの流れや接触負荷（応力）、フルモールド法などのより高度な計算を可能にします（差分法との比較）
凝固状態
技術
NovaFlow & Solid CVの独自技術
新メッシュ作成技術以外にも、NovaFlow & Solid CVには以下のユニークな機能があります。
・NovaFlow & Solid CVの材質データベースは、熱分析装置でサンプリングしたデータの使用が可能です。
これにより現場の溶湯でシミュレーションを行うことができます。
黒鉛膨張効果を正確にモデル化することができます。
・ひけ巣の予測などの独自の基準を作るための公式機能があります。公式機能は、デンドライト・アーム間隔（DAS）と基地の計算も可能にします。
・粒子トレーサー機能によって、ユーザーはより正確に流れの挙動をシミュレーションすることや、トレースのため溶湯内のスラグ粒子を導入することもできます。
・押湯設計を含む熱的モジュラス計算。押湯の大きさやネックなどが計算されます。
充填速度
凝固状態NovaFlow & Solid CVの機能
NovaFlow & Solid CVは市場のほとんどの鋳造法（重力砂型鋳造法・重力永久鋳型鋳造法・低圧鋳造法・高圧ダイカスト・ロストワックス法・傾動鋳造法・ロストフォーム法）をシミュレーションします。
また市場にあるあらゆる合金（アルミニウム合金・銅合金・亜鉛合金・マグネシウム合金）や鋳型、中子材料もシミュレーションします。
シミュレーションはある種の湯口系の設計と鋳型との因果関係を視覚化します。
過度な乱流による酸化物介在物や湯境、引け巣、スラグの巻き込みなどの鋳造欠陥は、湯口系やガス抜きの設計を最適化することで避けることができます。
機能
NovaFlow & Solid CVの機能
・状態図に基づいた先進のデータベース
・重力を考慮したシミュレーション
・エアギャップの形成や熱電導度を計算
・冷却及び加熱チャンネル（永久鋳造）
・粗くメッシュ作成されたシミュレーション結果から細かいシミュレーション設定へ鋳型温度を保存
・底注取鍋、傾注取鍋、低圧鋳造などを含む充填方法の選択肢
・粒子追跡機能（スラグ巻き込みの追跡）
・自動シミュレーション、バッチ処理による複数シミュレーションの起動
・センサー（流速、圧力、温度、液相率、冷却温度を設定した点で測定）
・フローメーター
・ATASによる熱分析結果を使用して、合金データベースを更新することが可能
解析
解析結果のプレゼンテーション
・パワフルなブラウジングとX、Y、Z方向でのスライス分割
・結果のプレゼンテーションのための組み込みアニメーション機能AVIとリアルタイムAVI動画ファイルの作成
・ブラウザで2つ以上のシミュレーションを同時に観察することが可能
・全てのモジュールで印刷が可能
・各モジュールでBMPまたはJPEG形式での画像保存が可能
