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Alsim+Alstruc系统：海德鲁铝业公司持续40年研发的核心技术

sim和Alstruc是什么

Alsim和Alstruc是专用于铝合金连续和半连续铸造模拟仿真的软件系统，是挪威海德鲁铝业公司等企业和科研机构持续40年研发的成果，已成为这些企业的核心技术之一。Alsim主要用于流场、温度场、应力应变场等宏观物理场的模拟仿真，Alstruc则用于计算微观组 织结构。两套系统相得益彰，可以实现铝合金铸造宏观物理场、缺陷以及微观组 织结构的模拟计算和预测。

Alsim采用有限元技术，不但可以模拟计算DC铸造、TRC双辊连铸、轮带式连铸的流场这里要特别注意在螺栓出现断裂的时候要去视察断裂的具体位置、温度场、应力应变场，还可进一步预测铸锭热裂、冷裂、疏松，以及宏观偏立足国内基础析，并且可以计算出铸锭中的晶粒大小分布和二次枝晶臂间距(DAS)的分布。以温度及温度梯度、晶粒大小金丝焊线机和DAS分布等为输入，Alstruc则可以进一步计算出第二相大小和分布、溶质浓度分布。

Alsim+Alstruc计算机模拟系统可以极大的降低新产品研发成本，缩短研发周期。一旦有新合金和新规格的开发任务，通过Alsim+Alstruc的模拟仿真，可以为实验的开展提供趋势和方向，从而大幅度减少实验次数，加速新品研发。

2.开发历史

Alsim和Alstruc的开发主体在挪威，其中挪威海德鲁铝业公司(H智能卡ydro)是主要出资方，挪威政府资助也是一部分资技术水平也依然落后于1些发达国家金来源，参与研发的电解杀菌器还有挪威科技工业研究院(SINTEF)和挪威能源技术研究所(IFE)。另外，爱励铝业公司(Aleris)，美国铝业公司(Alcoa)等欧美的铝业公司提供资金和资源，参与软件系统的开发以及应用。

早在20世纪70年代，计算机模拟技术刚兴起时，海德鲁铝业公司就开始研发2D版本的Alsim。因为当时有限元技术方兴未艾，商业有限元软件远不如现在成熟，再加上金属凝固过程的复杂性，所以只能自己研发计算机模拟系统。经过40余年的积累，Alsim+Alstruc系统已经积累了极其丰富的材料库，以及两相区力学模型、热裂和冷裂模型、宏观偏析模型等研发数据。目前，Alsim和Alstruc仅限于参与研发的几家欧美铝企使用，形成这些企业在该领域的核心技术。

现在回过头来看，不得不佩服国外企业在4金属电热膜0年前就能将前沿的计算机模拟技术用于铝加工行业，同样我们也要学习这种连续40余年的持续投入研发的制度。历经40多年的发展，Alsim+Alstruc的功能已经相当成熟和完善，进入21世纪，随着有限元理论和计算机硬件的高速发展，未来实现实时预测也未可知。

3.应用举例

以铝加工行业应用*广泛的DC铸造为例，Alsim可以精 确的计算出温度、速度、应力、应变等宏观物理场，结合热裂和冷裂模型，计算出热裂倾向和冷裂倾向，从而准确预测出在一定条件下铸锭是否开裂。