СКМ ЛП «ПолигонСофт» — система инженерного анализа, позволяющая моделировать все этапы литейной технологии и широкий набор литейных дефектов для всех традиционных литейных процессов и сплавов.

Предпочтение, отдаваемое СКМ ЛП «ПолигонСофт» многими предприятиями, обусловлено высокой точностью получаемых результатов, современными физическими моделями, дружественным интерфейсом и высокой скоростью расчетов. Система зарекомендовала себя как прекрасный прикладной инструмент технолога-литейщика и инженера-конструктора.

СКМ ЛП «ПолигонСофт». Препроцессор «Мастер»

Использование СКМ ЛП «ПолигонСофт» для моделирования литейных технологий обеспечивает:

• снижение брака;
• сведение к минимуму расходов на внедрение технологии;
• снижение времени на запуск производства новых отливок;
• повышение уровня свойств отливок;
• повышение квалификации технологов и конструкторов;
• рост производительности труда.

Вычислительное ядро СКМ ЛП «ПолигонСофт» состоит из трех решателей: гидродинамического, теплового и напряжений. Вместе с набором дополнительных опций они моделируют все традиционные литейные технологии и многие специальные процессы:

• литье в песчаную форму с любым связующим или без него (в том числе ВПФ, ЛГМ);
• литье в кокиль (в том числе охлаждаемый или подогреваемый);
• литье по выплавляемым моделям;
• литье в вакууме (в том числе направленную кристаллизацию);
• литье под высоким и низким давлением;
• непрерывное литье;
• центробежное литье;
• затвердевание с учетом подвода электрического тока;
• термическую обработку сталей.

Реализованы технологии многопоточной обработки для современных многоядерных систем, что позволяет существенно ускорить процесс расчета и полностью использовать вычислительный потенциал многоядерных процессоров.

СКМ ЛП «ПолигонСофт». Поле скоростей при заполнении формы (центробежное литье)

СКМ ЛП «ПолигонСофт» позволяет производить расчеты с любыми литейными сплавами и материалами формы, включая стержни, фильтры, утеплители, противопригарные покрытия, холодильники (в том числе внутренние), экзотермические вставки и т.п. Обширная база свойств материалов формы, литейных сплавов и граничных условий открыта для редактирования и пополнения. Готовые шаблоны наиболее популярных технологических процессов, учебник и подробная справочная система помогут начинающим пользователям быстро набрать опыт и получать необходимые полезные результаты с первых дней использования.

СКМ ЛП «ПолигонСофт». Шаблон литейного процесса: материалы формы, параметры теплопередачи и температурные режимы

Качество и достоверность расчета напрямую связаны с возможностью сквозного моделирования технологии. С помощью СКМ ЛП «ПолигонСофт» можно моделировать и анализировать все этапы технологического процесса получения отливки:

• прогрев и остывание формы перед заливкой (в атмосфере и вакууме);
• процесс заполнения формы расплавом — с получением информации о поле скоростей и температуре расплава, возможных «перемерзаниях» питающих каналов и непроливах;
• процесс затвердевания отливки — с получением информации о формировании тепловых узлов;
• процессы формирования усадочных раковин, макро- и микропористости;
• напряженно-деформированное состояние отливки, включая коробление и прогноз образования трещин;
• различные задачи, основанные на постобработке расчетных полей и позволяющие прогнозировать механические свойства (пригар, твердость, микроструктура ит.п.).

СКМ ЛП «ПолигонСофт». Температура форм в опоке перед заливкой (Уссурийский ЛРЗ АО «Желдорреммаш»)

Применяемые в СКМ ЛП «ПолигонСофт» математические модели и методы непрерывно развиваются и совершенствуются уже более 30 лет. Команда разработчиков состоит из профессионалов в области литейного производства, математического моделирования и программирования. Постоянное внимание к качеству и точности работы всех компонентов системы необходимо для успешной верификации результатов моделирования по промышленным данным и лабораторным экспериментам.

СКМ ЛП «ПолигонСофт». Пористость и раковины в отливках: а) микропористость в лопатке ГТД (ОДК-Салют); б) раковины в слитке

СКМ ЛП «ПолигонСофт» обладает мощным и функциональным постпроцессором для визуализации результатов расчета. С помощью этой системы можно увидеть все, что происходило с отливкой в любой момент времени и в любой ее части.

СКМ ЛП «ПолигонСофт». Постпроцессор «Мираж»

Полнота визуально представленной информации — одно из существенных преимуществ СКМ ЛП «ПолигонСофт», которое позволяет:

• увидеть отливку/форму под любым углом;
• создать любые сечения для отливки и формы как совместно, так и раздельно;
• наблюдать за течением всех процессов в отливке и элементах формы;
• вывести любые расчетные данные в виде цветовых полей;
• вывести информацию о скорости и направлении потока в векторном виде;
• показать изоповерхности либо области выше или ниже заданного значения;
• установить «датчики» в любом месте отливки/формы на любой расчетный параметр;
• просмотреть графики, записанные с помощью «датчиков»;
• записать анимационный файл
• и многое другое.

СКМ ЛП «ПолигонСофт». Трещины в отливке (АО «ОДК» — «Салют»)

В СКМ ЛП «ПолигонСофт» предусмотрен критериальный расчет и анализ многих свойств и параметров (структура, твердость, пригар, размывы формы и т.п.) по расчетным данным. Помимо имеющихся готовых критериев, можно задать собственные критерии анализа, необходимые для конкретного производства.

СКМ ЛП «ПолигонСофт». Расчет прочности (ПАО «Звезда»)

Системные требования

• Операционная система Microsoft Windows 64-bit (не ниже Windows 7 SP1).
• Операционные системы семейства Linux.
• Минимум 4 Гб оперативной памяти (рекомендуется 8 Гб).
• Графическая карта с поддержкой OpenGL (рекомендуется версия не ниже 3.0):
  • поддержка разрешения экрана 1280×1024 и выше;
  • размер текста 100% (мелкий шрифт).
• 4 Гб свободного пространства на жестком диске для установки ПО.
• Дисковое пространство для хранения результатов расчетов (рекомендуется 1 Тб).

Что нового в ПолигонСофт 2023

Общее

• Документация СКМ ЛП «ПолигонСофт» переработана и дополнена новыми разделами.
• Практическое руководство по использованию PoligonSoft обновлено и дополнено новым разделом. Оно находится в папке Tutorial.
• Новый решатель «Макроструктура» добавлен в состав PoligonSoft.

Сеточный генератор

• Сборка на основе платформы SALOME 9.9.
• Алгоритмы проверки и исправления 2D-сетки переработаны и улучшены. Это позволило существенно повысить качество 2D- и 3D-сетки.

Препроцессор «Мастер»

• Доступен новый экспериментальный ленточный интерфейс (см. рис. ниже). Классический интерфейс, основанный на строке меню и панелях инструментов по-прежнему является основным. Переключение на ленту возможно в настройках модуля.
  СКМ ЛП «ПолигонСофт» 2023.0. Новый ленточный интерфейс модуля «Мастер»
• Редактор Свойства материала теперь используется для редактирования свойств материалов формы. Устаревший редактор Свойства материалов формы модуля «Сплав» больше не используется. Сохранена возможность загрузки проектов, созданных в предыдущих версиях и использующих файл свойств материалов формы *bdf. Материалы формы теперь хранятся в файлах *pmat, наборы материалов формы — в файлах нового типа *pmms (взамен устаревших файлов *bdf).
• Новая вкладка Обзор проекта, добавленная в левую панель модуля (см. рис. ниже), будет содержать информацию о текущем проекте: список материалов, границ, режимов и условий. Сейчас на вкладку добавлено дерево Материалы, которое содержит информацию обо всех материалах, используемых в проекте.
  СКМ ЛП «ПолигонСофт» 2023.0. Вкладка Обзор проекта
• Окружение — тело, которое задает область расчета радиационного теплообмена, теперь задается в диалоге Параметры объема или на вкладке Дерево модели. Информация, содержащаяся в файле mve, игнорируется.
• Новые команды Показать, Скрыть и Инвертировать добавлены в контекстное меню дерева модели для управления видимостью отдельных объемов и их групп.
• Новый температурный режим Температура от времени с отсечкой заменил устаревший режим Экзотермическая вставка в связи с внедрением новой модели для экзотермических материалов. Режим выключается, если время процесса превышает время последней точки заданной кривой «температура-время».
• Добавлен вывод информации о доступных лицензиях в окне О программе.
• Новая вкладка Экзотермические добавлена в редактор Свойства материала (см. рис. ниже). Данные этой вкладки используются для моделирования экзотермических материалов типа «форма» по новой модели, которая доступна начиная с этой версии.
  СКМ ЛП «ПолигонСофт» 2023.0. Новая вкладка Экзотермические в редакторе Свойства материала
• Новая вкладка Рост зерен добавлена в редактор Свойства материала (см. рис. ниже). Данные этой вкладки используются новым решателем макроструктуры «Структура2D», который доступен, начиная с этой версии.
  СКМ ЛП «ПолигонСофт» 2023.0. Новая вкладка Рост зерен в редакторе Свойства материала
• Новая вкладка Структура добавлена в окне Параметры и запуск расчета (см. рис. ниже). Данные этой вкладки используются новым решателем макроструктуры «Структура2D», который доступен, начиная с этой версии. СКМ ЛП «ПолигонСофт» 2023.0. Новая вкладка Структура в окне Параметры и запуск расчета
• Доступны новые параметры на вкладке Термообработка в окне Параметры и запуск расчета для новой модели отпуска, которая доступна, начиная с этой версии.
  СКМ ЛП «ПолигонСофт» 2023.0. Вкладка Термообработка в окне Параметры и запуск расчета
• Новый параметр Индекс объема для термомеханических свойств формы добавлен на вкладку Напряжения в окне Параметры и запуск расчета. Параметр указывает, какие свойства формы будут использованы при моделировании контактного взаимодействия с линейно-упругой или упруго-пластической формой.
• Параметры вращения, применяемые при центробежном литье, записываются в файл данных проекта *jnl. Файл вращения *rot больше не используется, но сохраняется совместимость с предыдущими версиями, где такой файл создается.
• Расширен диапазон возможных значений для параметра новой модели пористости Расстояние между вторичными осями дендритов.
• Усовершенствованы проверки в редакторе Свойства материала на достаточность и необходимость введенных данных для запуска расчета.
• Усовершенствованы проверки параметров решателей в окне Параметры и запуск расчета.
• Исправлено некорректное поведение в редакторах при изменении имени набора параметров.
• Исправлена ошибка, которая приводила к сбросу параметров остановки решателя течения при изменении параметров подвода.
• Исправлена ошибка чтения параметра новой модели пористости Коэффициент поверхностного натяжения при открытии проектов старых версий.
• Исправлена ошибка в записи пакетного файла *bat, которая приводила к ошибке при запуске расчета.
• Другие многочисленные изменения и исправления интерфейса.

Базы данных

• Устаревшие редакторы модуля «Сплав» заменяются на новые редакторы свойств и граничных условий. Разработка модуля прекращена, в следующих версиях он может быть исключен из состава PoligonSoft.
• Устаревший редактор Свойства материалов формы модуля «Сплав» больше не используется.
• Полностью обновлена и расширена база материалов литейных сплавов.
• База материалов формы полностью переработана, обновлена и включена в общую базу материалов PoligonSoft. Все материалы формы теперь хранятся в отдельных файлах в формате *pmat.
• База материалов дополнена свойствами экзотермических материалов.
• Наборы материалов, используемые как шаблоны, могут быть экспортированы в файлы *pmms (аналог устаревшего файла *bdf).
• Обновлены и переработаны шаблоны технологических процессов.

Препроцессор «Трассировка»

• Файл перемещений *mve не требуется для работы модуля, если движение тел модели не задано условиями задачи.
• Исправлены ошибки, возникавшие при обработке очень больших сеток.

Решатель течения «Эйлер»

• Модель течения существенно переработана и улучшена (см. рис. ниже). Решены проблемы с воспроизводимостью и сходимостью результатов расчетов, в. т.ч. при многопоточных вычислениях.

  СКМ ЛП «ПолигонСофт» 2023.0. Совершенствование модели течения: а) версия 2022; б) версия 2023

• Скорость счета увеличена до 5 раз по сравнению с версией 2022 за счет оптимизации программного кода и алгоритмов.
• Повышена точность решения задачи теплопроводности, в том числе за счет улучшения процедуры выбора шага по времени.
• Параметры вращения, применяемые при центробежном литье, читаются решателем из файла проекта *jnl. Файл вращения *rot больше не используется.
• Исправлена ошибка, которая приводила к потере воспроизводимости результатов при повторных расчетах.
• Исправлена ошибка, которая приводила к несовпадению результатов при расчете в один и несколько потоков.
• Другие многочисленные изменения и исправления.

Решатель температуры и пористости «Фурье»

• Переработана процедура расчета тепловых потоков при радиационном теплообмене. Скорость расчета повышена за счет использования многопоточных вычислений.
• При расчете радиационного теплообмена не требуется файл перемещений *mve. Информация о габаритах области расчета хранится в файле проекта *jnl. Файл *mve используется только для получения информации о перемещении объектов.
• Реализована новая модель работы экзотермических материалов в составе формы. Новая модель учитывает тепловыделение и трансформацию структуры материала по мере протекания термитной реакции.
• Параметры вращения, применяемые при центробежном литье, читаются решателем из файла данных проекта *jnl. Файл вращения *rot больше не используется.
• Добавлена проверка на наличие свободного места на диске перед записью файлов.
• Устранена незначительная неточность при расчете поля температур.
• Исправлена ошибка расчета радиационного теплообмена для моделей, не содержащих тел типа «отливка».
• Исправлена ошибка, которая могла приводить к некорректному поиску контактных узлов на границе «отливка-форма».
• Исправлена ошибка чтения температурной кривой плотности из свойств сплава. В редких случаях расчет не запускался.
• Исправлена ошибка, которая возникала при чтении некорректных температурных режимов.
• Исправлена ошибка записи журнала (файла *log) при восстановлении расчета.
• Другие многочисленные изменения и исправления.

Решатель напряжений «Гук»

• Переработка некоторых процедур решателя позволила получить прирост скорости расчета до 80% в зависимости от числа элементов и топологии сетки.
• Новый параметр позволяет указать решателю, какие данные использовать для расчета напряжений в форме.
• Исправлена ошибка, которая не позволяла запустить расчет в корневом каталоге.
• Другие многочисленные изменения и исправления.

Решатель «Макроструктура»

• Новый решатель для расчета макроструктуры добавлен в состав PoligonSoft (см. рис. ниже). СКМ ЛП «ПолигонСофт» 2023.0. Макроструктура в сечениях лопатки ГТД, полученная при разных условиях охлаждения
• Решатель работает с нестационарным полем температуры, рассчитанным в решателе «Фурье».
• Расчет макроструктуры производится в выбранном сечении отливки.
• Параметры, необходимые для запуска решателя, задаются на вкладке Структура в окне Параметры и запуск расчета и на вкладке Рост зерен в редакторе Свойства материала.
• Для просмотра результатов используется специальный постпроцессор в составе PoligonSoft.

Решатель «Термообработка»

• Базовая модель дополнена статистическими моделями расчета предела текучести и относительного удлинения.
• Решатель дополнен моделью отпуска закаленной стали. Результатами расчета будут поля временного сопротивления, условного предела текучести, твердости по Виккерсу и относительное удлинение.
• Другие изменения и исправления для повышения стабильности работы решателя и точности результата расчета.

Постпроцессор «Мираж»

• Разработка устаревшего модуля прекращена, он будет заменен на новое решение. В следующих версиях «Мираж» может быть исключен из состава PoligonSoft.
• Исправления ошибок и незначительные улучшения.