FLOW-3D 优化目标

优化内燃机活塞的倾斜浇注，以最大限度地减少空气夹带。

工程挑战

此优化的目标是使倾转浇注过程中含气量和紊流最小化。目标将通过修改倾转浇注运动曲线来实现。含气量和紊流最小化将减少进入铸件内缺陷发生可能性。此外，优化浇注参数可以在不增加成本的情况下提高铸件品质。

优化方案

生成一个允许用户运行多次迭代的倾转浇注模拟工作流程。FLOW-3D (x)使用节点构建用于优化的自动化工作流程。三个工艺参数变量（倾转开始时间、倾转持续时间和浇注体积流量）作为输入变量，并在模拟的每次迭代中变化。

FLOW-3D (x) 工作流程

利用Excel表格数据节点定义模具倾转的开始时间和持续时间以及浇注体积流量。一个计算器节点将数据转换为用于描述浇包运动的movin.inp文件。接下来， FLOW-3D 节点用于执行模拟。每个模拟是以总填充率和卷气体积分数为输出，并借由后处理节点从结果文件中提取。填充率用作模拟的动态终止条件，以确保模具是完全填满。预算或允许优化研究的模拟数量设置为30组。一次模拟运行时间大约需要15分钟。

优化结果

利用FLOW-3D (x)的数据分析工具，可以通过帕累托图形揭示了哪组模拟对应卷气量最少、填充率最高的最佳填充概况。模拟和迭代设计特征均由 FLOW-3D (x) 自动生成。此外，也可将每个模拟的图像和视频设置为单独输出。

上图是原始浇注速度和浇注持续时间（前）与优化后（后）的对比。请注意，浇注速度略有增加，浇注完成时间稍早。

上图是原始模具倾转速度和持续时间（前）与优化后（后）的对比。您可以看到优化后倾转速度增加，并且倾转持续时间更短。

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