Eine geeignete numerische Methode für die Prozesssimulation

Der Metallguss ist nach wie vor ein praktisches Herstellungsverfahren, jedoch sind die klassischen Gussverfahren oft nicht in der Lage, Teile mit solch komplexen Geometrien herzustellen. Die 3D-gedruckte Sandformgusstechnologie kann diese Einschränkung beseitigen oder stark reduzieren. Die akkurate Modellierung der Füll- und Erstarrungs- prozesse für diese komplexen Gussteile ist von größter Bedeutung. In diesem Beitrag wird gezeigt, dass ein geometrisch flexibles Finite-Elemente-Methode(FEM)-Netz, verglichen mit dem üblicherweise verwendeten orthogonal strukturierten Netz, für die Simulation des 3D-gedruckten Sandformgusses besonders geeignet ist. Darin enthalten ist eine Demonstration eines neuartigen, fortschrittlichen Schemas zur Netzvergröberung.

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The Preferred Numerical Method for Process Simulation of 3D Printed Sand Mold Castings
Product designs created through the use of topology optimization or generative design include geometrical features that are lean and organically derived. Metalcasting continues to be a practical process for manufacturing, but traditional casting processes are often incapable of creating parts with such complex organic geometries. 3D printed sand mold casting technology can eliminate or greatly reduce this limitation. Accurately modeling the filling and solidification processes for these complex castings is of utmost importance. This paper shows that a geometrically flexible Finite Element Method (FEM) mesh is particularly suitable for 3D printed sand mold casting simulation, compared to the more commonly used orthogonal structured mesh. A demonstration of a novel advanced mesh coarsening scheme is included.