KR100986923B1

KR100986923B1 - 응고 해석 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100986923B1
Application number: KR1020080003248A
Authority: KR
Inventors: 가즈나리 사꾸라이; 히로시 온다
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2010-10-08
Also published as: KR20080066598A; JP2008188671A; JP4935594B2

Abstract

본 발명에 따르면, 우수한 정밀도로 용융 온도 강하 이력을 예측할 수 있는 주조품의 응고 해석 방법이 개시되어 있다. 해석은 냉각 속도의 차이에 따라 다른 잠열 방출 패턴을 고려함으로써 실행된다. 복수의 요소를 갖는 해석 모델이 사용된다. 냉각 속도는 서로 인접한 요소 사이에 열 전달의 계산을 실행함으로써 각 요소 내에서 계산된다. 계산된 냉각 속도와 미리 정해진 용융 합금의 고상률-온도 곡선을 기초로 하여 응고 잠열의 방출로부터 온도가 변동할 때, 온도 변동 범위가 각 요소 내에서 보정된다. 해석 모델의 응고 해석은 보정된 온도 변동 범위를 사용하여 실행된다.

주조품, 응고 해석, 고상률-온도 곡선, 냉각 속도, 잠열

Description

응고 해석 방법 및 장치{Solidification Analysis Method and Apparatus}

연계 출원에 대한 상호 참조

본 출원은, 각각 온전히 본 명세서에 참조로써 결합된, 2007년 1월 12일자로 출원된 일본특허출원 제2007-004868호 및 2007년 9월 20일자로 출원된 일본특허출원 제2007-244308호로부터 우선권을 주장한다.

본 발명은 주조품의 응고 해석 방법에 관한 것이며, 더 구체적으로는 전자 계산기에 의한 시뮬레이션을 사용하는 응고 해석 방법 및 장치에 관한 것이다.

최적의 저렴한 주조품을 제조하기 위해서는, 제조 전에 요구되는 주조품의 형상을 검토하는 것이 필요하다. 이를 달성하기 위해, 전자 계산기 또는 컴퓨터를 이용한 주조 해석이 널리 사용되고 있다.

주조 해석은 유동, 변형, 응고 등과 같은 다양한 인자들에 기초할 수 있다. 특히, 응고는 중요한 인자이며, 이것의 해석은 수축 발생 영역 또는 그 크기를 예측하는데 사용될 수 있다.

응고 해석에서는, 액상선 이하의 온도에서 손실되는 방출 잠열에 기초하여 고상률이 계산된다. 고상률은 잠열 방출로 인해 증가된다. 이런 방법을 사용하여 고상률을 계산할 때는, 응고 과정의 주요 요소인 잠열 계산을 위해 고상률 대 온도의 곡선이 사용된다. 오오사사 겐이찌, 쇼오지 마유미, 나리따 도시오의 "열역학 계산에 의한 AC8C 합금의 응고 거동의 예측" (주조 공학 제72권, 제8호, 525페이지 내지 529페이지)를 참조한다.

본 발명의 실시예들은 냉각 속도에 있어서의 차이에 따라 다른 잠열 방출 패턴을 고려하여 해석이 실행되어 용융 온도 강하 이력이 높은 정밀도로 예측될 수 있는 주조품의 응고 해석 방법 및 그 응고 해석 장치를 제공한다.

본 명세서에 교시된 복수의 요소를 갖는 주형을 사용하는 주조품의 응고 해석 방법의 일예는, 적어도 시작 온도를 포함하는 주형의 초기 데이터를 설정하는 단계와, 잠열 방출에 기초하여 주형의 각 요소로부터의 열 전달을 측정하는 단계와, 측정된 열 전달에 기초하여 각 요소에 대한 지정 온도를 예상하는 단계와, 시작 온도로부터 지정 온도까지 미리 정해진 온도 간격 동안의 변화량에 기초하여 냉각 속도를 계산하는 단계와, 상기 냉각 속도와 주형의 용융 합금에 기초하여 고상률-온도 곡선을 제공하는 단계와, 고상률의 변화량을 계산하는 단계와, 고상률-온도 곡선과 고상률의 변화량에 기초하여 수정된 지정 온도를 계산하는 단계와, 수정된 온도를 시작 온도로 하여 방법을 반복하는 단계를 포함한다.

또한, 복수의 요소를 갖는 주형을 사용하는 주조품의 응고 해석 장치의 다양 한 실시예들이 개시되어 있다. 하나의 장치는 각 요소로부터 방출되는 잠열로부터 각 요소의 냉각 속도를 계산하는 계산 수단과, 계산된 냉각 속도와 미리 정해진 용융 합금의 고상률-온도 곡선에 기초하여 잠열의 방출에 의한 각 요소의 온도 변동 범위를 수정 또는 보정하는 수단과, 수정 또는 보정된 온도 변동 범위를 사용하여 해석 모델의 응고 해석을 실행하는 수단을 포함한다.

본 명세서에서는 동일 도면 부호가 여러 도면에 걸쳐 동일 부분을 인용하는 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.

본 발명의 응고 해석 방법 및 장치에 따르면, 냉각 속도의 차이에 따라 다른 잠열 방출 패턴이 고려되기 때문에, 높은 정밀도로 용융 강하 이력이 예측될 수 있다.

종래의 주조 해석 방법에서는, 냉각 속도의 차이에 관계없이, 고상률과 온도 사이에 일정한 관계를 이용하여 잠열이 계산된다. 이 해석은 냉각 속도의 변화가 잠열 방출 패턴에 어떤 영향을 미치는지 고려하지 않기 때문에, 높은 정밀도의 용융 온도 강하 이력이 예측될 수 없다. 반면, 본 발명의 예시적인 실시예가 도면을 참조하여 이하에 상세하게 설명되어 있는데, 냉각 속도의 차이에 따라 다른 잠열 방출 패턴이 고려된다. 따라서, 용융 온도 강하 이력이 높은 정밀도로 예측될 수 있다.

아래에 설명된 과정들은 이후에 더욱 상세하게 설명된 바와 같은 응고 해석 의 시뮬레이션을 실행하기 위해 프로그램을 결합한 컴퓨터에 의해 실행된다. 도1에 예로써 도시된 컴퓨터(10)는 통상적으로 중앙 처리 유닛(CPU, 12), 임의 추출 기억 장치(RAM, 14), 판독 전용 기억 장치(ROM, 16), 하드디스크(18), 디스플레이(20) 및 입력 장치(22)를 구비하고, 이들 각각이 신호를 송수신하기 위해 (도시되지 않은) 버스를 통해 서로 접속된 퍼스널 컴퓨터이다.

물론, 컴퓨터는 입력을 수신하고 본 명세서에 설명된 기능을 실행하는 마이크로 제어기 등과 같은 더욱 단순화된 장치일 수 있다. 더 구체적으로는, 컴퓨터는 응고 해석의 시뮬레이션 프로그램에 기초한 열 전달 응고 해석을 실행한다. 컴퓨터는 해석으로부터 얻어진 다양한 정보를 처리하고 표시할 수 있다. 따라서, 컴퓨터는 다음에 논의하는 바와 같이 냉각 속도 계산, 보정 및 응고 해석의 기능을 실행한다.

도시된 실시예에서, CPU(12)는 전술한 바와 같은 각 부분을 제어하는데 필요한 다양한 형태의 동작 또는 시뮬레이션 프로그램에 기초한 열 전달 응고 해석을 실행한다. RAM(14)은 프로그램 또는 데이터를 임시로 저장하기 위한 작업 영역이다. ROM(16)은 컴퓨터(10)의 기본 동작을 제어하기 위한 인자 또는 다양한 형태의 프로그램을 저장하고 있다.

하드디스크(18)는 컴퓨터의 작동 시스템의 소정 작동을 제어하기 위한 데이터 또는 프로그램을 저장한다. 하드디스크는 해석 모델의 준비, 열 전달/응고 해석의 다양한 특성, 해석 결과로부터 얻어진 정보의 처리 및/또는 표시, 그리고 다른 일반적인 열 전달/응고 해석에 필요한 프로그램을 포함한 열 전달/응고 해석을 위한 프로그램 지령으로 사전에 프로그래밍 된다. 합금의 고상률과 온도 사이의 관계를 도시하는 고상률-온도 곡선도 프로그래밍 된다. 하드디스크(18)는 또한 해석 결과를 저장하기 위한 저장 영역으로 기능한다. 다르게는, 열 전달/응고 해석을 위한 프로그램 지령은 컴퓨터(10)에 삽입된 기록 매체(즉, CD-ROM, DVD-ROM 등)에 저장될 수 있다. 열 전달 응고 해석은 기록 매체로부터 프로그램 지령을 직접 판독함으로써 컴퓨터(10) 내에 프로그래밍 될 수 있다.

디스플레이(20)는, 예컨대 해석 결과로부터 얻어진 다양한 형태의 정보를 표시하는 CRT 디스플레이 또는 액정 디스플레이이다. 입력 장치(22)는 사용자로부터의 입력을 수신하는 마우스, 키보드 또는 터치 패턴과 같은 포인팅 장치이다.

본 발명의 실시예에 따른 응고 해석 방법은 전술한 바와 같은 컴퓨터(10)를 사용하여 수행된다. 실시예에 따른 주조품의 응고 해석 방법의 전 과정이 도2를 참조하여 설명된다.

도2에 도시된 바와 같이, 컴퓨터에 미리 저장된 해석 데이터가 우선 단계(S1)에서 판독된다. 여기서, 해석 데이터는, 예컨대 형상 데이터, 액상선 온도(TL), 고상선 온도(TS) 및 요소 분할수를 포함한다. 형상 데이터는 주조품의 형상, 주조품의 디자인 및 주형의 형상을 결정하기 위해 주조품의 응고 해석에 사용된다.

액상선 온도(TL) 및 고상선 온도(TS)는 주조품에 사용되는 금속에 따라 변한다. 일반적으로, 액상선 온도(TL)는 용융체의 평형 온도이다. 즉, 액상선 온도(TL)는 결정이 더 이상 존재하지 않는 최저 온도이다. 고상선 온도(TS)는 용융 체가 더 이상 존재하지 않는 최저 온도이다.

본 발명에 따른 응고 해석 방법은 용융 금속의 냉각 속도의 차이에 따라 다른 잠열 방출 패턴을 갖는 합금에 대해 해석을 실행할 수 있다. 이러한 금속은 AC2A와 같은 주형 주조 합금을 포함할 수 있다.

요소 분할 수는 시뮬레이션을 실행할 때 해석 모델을 준비하는데 사용된다. 수는 요소로서도 참조되는 셀의 수와 동등하다. 더 구체적으로는, 요소 분할 수는 메쉬 모델의 요소 또는 셀의 수와 동등하고, 요소 분할은 시뮬레이션 동안 사용된 메쉬 모델에 대해 실행된다. 본 실시예의 응고 해석에서, 방법들이 유한 차분법(FDM) 또는 유한 요소법(FEM)과 같은 일반적인 응고 해석을 위해 이용될 수 있다.

단계(S2)에서는 물성치, 초기 조건, 경계 조건 및 계산 제어 정보와 같은 해석 조건들이 설정된다. 계산 제어 정보는 용융된 요소의 수(ns)의 카운트, 시간 간격(dt)의 설정 및 계산 종료 시간(te)의 설정과 같은 해석 방법에 필요한 정보를 포함한다. 물성치, 초기 조건 및 경계 조건은 주조될 금속에 따라 변할 수 있다.

단계(S3)에서는 주형 초기 온도가 설정된다. 일반적으로, 주형 초기 온도는 해석 동안 주조 과정에서 설정된다. 그러나, 응고 해석의 평가 또는 시뮬레이션 동안, 주형 초기 온도가 변할 수 있다.

열 전달/응고 계산은 초기 주형 온도를 기초로 하여 단계(S4)에서 실행되고, 과정이 종료되거나 반복된다. 단계(S4)의 열 전달/응고 계산은 도3을 참조로 하여 상세하게 설명된다.

도3에 도시된 바와 같이, 단계(S21)의 열 전달 계산은 일반적인 해석 모델의 목표 셀로부터 방출된 열량을 결정한다.

단계(S22)에서 목표 셀의 소정 시간에서의 지정 온도(TN)는 단계(S21)로부터의 열 전달량으로부터 계산된다. 지정 온도(TN)는 시간 간격(dt) 후에 예측되는 온도이다.

단계(S23)에서 목표 셀이 용융된 요소인지 여부가 결정된다. 목표 셀이 용융된 요소가 아니면, 과정은 단계(S30)로 진행한다. 용융되지 않은 요소는 셀까지 퍼져 있지 않거나 이미 응고된 것이다.

단계(S23)의 질문에 셀이 용융된 요소라고 응답하면, 셀의 고상률(fs)이 1.0인지 여부가 단계(S24)에서 계속해서 결정되기 시작한다. 현 과정에서, 고상률(fs)이 1.0 이상으로 계산되면, 과정은 1.0의 고상률(fs)에 기초하여 실행된다. 고상률(fs)이 1.0이면 셀은 응고되고, 그에 따라 응고 계산이 단계(S25)에서 완료된다. 단계(S24)의 질문에 고상률(fs)이 1.0보다 작다고 응답하면, 셀의 지정 온도(TN) 및 액상선 온도(TL)는 단계(S26)에서 비교된다.

단계(S26)에서, 셀의 지정 온도(TN)는 전체 셀이 액체로 판정되는 액상선 온도(TL) 이상이다. 응고가 아직 시작하지 않았기 때문에, 과정은 단계(S30)로 진행한다.

셀의 지정 온도(TN)가 액상선 온도(TL)보다 작으면, 응고는 진행 중이다. 이 시점에서, 용융 금속의 냉각 속도가 단계(S27)에서 계산되고, 고상률(fs)이 단계(S28)에서 다시 계산되고, 지정 온도(TN)는 계산된 냉각 속도와 다시 계산된 고 상률(fs)에 기초하여 단계(S29)에서 수정된다. 단계(S30)에서 다시 계산된 지정 온도(TN)는 각 셀의 온도(T)로 된다.

단계(S27) 내지 단계(S29)가 도4를 참조하여 상세하게 설명된다.

도4는 고상률-온도 곡선의 일예를 개략적으로 도시한다. 전술한 바와 같이, 액상선 이하의 온도에서, 액상이 고상으로 변할 때의 손실 열량에 대응하는 잠열이 방출된다. 고상률은 이러한 잠열 방출에 의해 증가된다. 계산된 잠열에서의 응고 과정 동안의 고상률을 계산하는데 있어서, 고상률-온도 곡선이 사용된다.

본 실시예에 따른 응고 해석 방법에서, 도4의 고상률-온도 곡선은 해석된 합금 형태에 따른다. 소정 시간(dt) 당 용융 금속의 온도 강하(ΔT)를 기초로 하여, 해석된 용융 합금의 냉각 속도(ν)가 계산된다. 냉각 속도(ν)를 계산하는 방법은 한정되어 있지 않으며, 예컨대 소정 온도 범위 당 강하 시간에 의해 계산될 수 있다. 계산된 냉각 속도(ν)를 사용하고 온도가 회복되는 방향으로 온도 범위(온도 변동 범위라 함)를 보정하는 것을 통해, 도4의 고상률-온도 곡선을 보정함으로써 해석이 실행된다. 해석은 냉각 속도(ν)에 따라 잠열 방출 패턴을 고려하여 실행되므로, 정밀한 온도 강하 이력 및 고상률 변화가 달성될 수 있다.

온도의 보정은 먼저 온도 강하(ΔT)를 계산함으로써 실행된다. 온도 강하(ΔT) > 0이면, 잠열의 방출에 의해 야기되는 온도 변동으로 인해 응고가 발생된다. 도3의 단계(S27)를 다시 참조하면, 소정 시간(dt) 당 용융 금속의 온도 강하(ΔT)를 기초로 하여 용융 합금의 냉각 속도(ν)가 계산된다. 그리고, 단계(S28)에서 고상률 변화량(Δfs)이 다음 식을 이용하여 계산된다.

수학식(1)

이때, C_p는 비열이고, L은 잠열이다.

단계(S29)에서, 온도가 응고 잠열의 방출에 의해 변동될 때, 온도 변동 범위를 보정함으로써 지정 온도(TN)가 수정된다. 구체적으로는, 온도 변동 범위가 소정 시간에서 일어나는 냉각 속도(ν) 및 고상률 변화량(Δfs)에 기초하여 각 셀 내에서 보정된다. 냉각 속도(ν)의 차이에 따라 다른 잠열 방출 패턴을 고려하여 해석이 실행되므로, 정밀한 온도 강하 이력 및 고상률 변화가 달성될 수 있다.

도5는 다른 냉각 속도를 갖는 2개의 고상률-온도 곡선을 개략적으로 도시하고 있다. 도6은 다른 냉각 속도를 갖는 2개의 고상률-온도 곡선의 개략적인 모델도이다.

도5 및 도6을 참조하면, 고상률-온도 곡선에서, 온도 변동 시의 인자로써 냉각 속도(ν)를 사용하여 회복 후의 온도가 계산된다. 냉각 속도(ν)가 증가함에 따라, 온도 변동 범위는 더 좁게 된다.

도5에 도시된 바와 같이, 고상률-온도 곡선은 다른 냉각 속도를 갖는다. 고상률-온도 곡선의 소정 시간(t) 당 고상률(fs)을 사용하여, 더 느린 냉각 속도를 갖는 고상률-온도 곡선에 의해 얻어진 온도[T(fs)max]와 더 빠른 냉각 속도를 갖는 고상률-온도 곡선에 의해 얻어진 온도[T(fs)min] 사이의 요소의 냉각 속도로부터 T(fs)의 범위가 설정된다. T(fs)의 범위에서, 목표 온도[T(fs+Δfs)]는 다음 식에 의해 계산된다.

수학식(2)

또한, 도4에 도시된 고상률-온도 곡선은 합금 형태에 따라 실험에 의해 미리 얻어진 고상률-온도 곡선을 도시하고 있다. T(fs)는 실제 제조 과정에서의 고상률-온도 곡선이 각각의 고상률-온도 곡선 사이에 존재하도록 설정된다.

수학식(2)은 1차 선형 보간된다. 수학식(2)에서, 냉각 속도가 ν1일 때, 온도는 T(fs+Δfs)max이다. 냉각 속도가 ν2일 때, 온도는 T(fs+Δfs)min이다. 수학식(2)을 사용하여 더욱 양호한 정밀도로 해석이 실행됨으로써, 온도 강하 이력 및 고상률 변화가 정밀하게 산정된다.

본 실시예에서, 다른 냉각 속도를 갖는 2개의 고상률-온도 곡선이 설명되었지만, 실시예는 여기에 한정되지 않는다. 선택적으로는, 목표 온도[T(fs+Δfs)]는 복수의 고상률-온도 곡선을 사용하여 고차 선형 다항식을 보간 근사함으로써 계산될 수 있다. 다르게는, 온도는 3개의 고상률-온도 곡선을 사용하여 2차 선형 다항식을 보간 근사함으로써 계산될 수 있다. 목표 온도[T(fs+Δfs)]는 T(fs+Δfs)max, T(fs+Δfs)min 및 ν의 함수를 결합한 T(fs+Δfs) = f(T(fs+Δfs)max, T(fs+Δfs)min, ν)로 나타낼 수 있다. 목표 T(fs+Δfs)를 계산할 때, T(fs+Δfs) = f(T(fs+Δfs)max, T(fs+Δfs)min, ν)의 관계를 사용한 임의의 계산 방법이 채택될 수 있다. 또한, 이런 보간 연산은 다른 다항식, 스플라인 보간법 등을 사용할 수 있다.

용융 온도의 이력은 전술한 바와 같이 시간의 경과에 따른 온도 변동 범위의 계산을 연속적으로 실행함으로써 얻어질 수 있다. 도7은 종래의 응고 해석 방법의 용융 온도의 이력과, 본 명세서에 개시된 새로운 응고 해석 방법과, 응고가 느릴 때(냉각 속도가 느림)와 응고가 빠를 때(냉각 속도가 빠름) 각 경우에 대해 실제로 측정된 데이터를 도시하고 있다. 도7에 도시된 바와 같이, 본 명세서에 개시된 새로운 응고 해석 방법에 따르면, 결과 데이터는 종래의 응고 해석 방법보다 실제로 측정된 데이터에 훨씬 더 가깝다.

전술한 실시예들은 본 발명의 쉬운 이해를 위해 개시된 것이고 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 오히려, 본 발명은 첨부된 청구항의 범주에 포함되는 다양한 수정예 및 등가의 구성을 포함하며, 그 범주는 법 아래 허용되는 모든 이러한 수정예 및 등가의 구조를 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.

도1은 본 명세서에 교시된 방법의 다양한 실시예를 실행하도록 구성된 컴퓨터.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주조품의 응고 해석 방법을 실행하는 과정을 도시한 흐름도.

도3은 열 전달 및 응고 계산의 과정을 도시한 다이아그램.

도4는 고상률-온도 곡선의 개략도.

도5는 다른 냉각 속도를 갖는 2개의 고상률-온도 곡선의 개략도.

도6은 다른 냉각 속도를 갖는 2개의 고상률-온도 곡선의 개략적인 모델도.

도7은 용융 온도 이력을 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 컴퓨터

12 : 중앙 처리 유닛

14 : 임의 추출 기억 장치

16 : 판독 전용 기억 장치

18 : 하드디스크

20 : 디스플레이

22 : 입력 장치

Claims

복수의 요소를 갖는 해석 모델을 사용한 주조품의 응고 해석 방법이며,

서로 인접한 요소들 사이의 열 전달의 계산을 실행하는 단계와,

각 요소와 그 인접한 요소들 사이의 열 전달의 계산을 사용하여 각 요소의 냉각 속도를 계산하는 단계와,

각 요소에 대해 계산된 냉각 속도와 미리 정해진 용융 합금의 고상률-온도 곡선에 기초하여, 응고 잠열의 방출에 의해 온도가 변동될 때 각 요소의 온도 변동 범위를 보정하는 단계와,

보정된 온도 변동 범위를 사용하여 해석 모델의 응고 해석을 실행하는 단계를 포함하는 주조품의 응고 해석 방법.
제1항에 있어서, 상기 용융 합금의 고상률-온도 곡선은 상기 각 요소에 대해 계산된 냉각 속도에 따른 고상률-온도 곡선을 포함하는 주조품의 응고 해석 방법.
제2항에 있어서, 상기 용융 합금의 고상률-온도 곡선은 다른 냉각 속도를 갖는 고상률-온도 곡선을 포함하고,

상기 응고 해석을 실행하는 단계는,

소정 시간(t)에서 고상률(fs)을 사용하여, 하나의 고상률-온도 곡선에 의해 얻어진 온도[T(fs)max]와 상기 하나의 고상률-온도 곡선보다 더 빠른 냉각 속도를 갖는 다른 고상률-온도 곡선에 의해 얻어진 온도[T(fs)min] 사이에 각 요소의 냉각 속도에 따른 온도의 범위를 설정하는 단계와,

fs는 고상률이고, Δfs는 고상률의 변화량이고, ν는 T(fs+Δfs)와 관련된 냉각 속도일 때, T(fs+Δfs) = f(T(fs+Δfs)max, T(fs+Δfs)min, ν)의 관계에 따라 범위 내에서 목표 온도[T(fs+Δfs)]를 계산하는 단계를 포함하는 주조품의 응고 해석 방법.
제3항에 있어서, 관계 T(fs+Δfs) = f(T(fs+Δfs)max, T(fs+Δfs)min, ν)는,

ν1이 T(fs+Δfs)max와 관련된 냉각 속도이고, ν2가 T(fs+Δfs)min와 관련된 냉각 속도일 때, 관계

와 등가인 주조품의 응고 해석 방법.
제2항에 있어서, 상기 응고 해석을 실행하는 단계는 상기 냉각 속도에 따라 다른 잠열 방출 패턴을 갖는 응고 해석을 실행하는 단계를 더 포함하는 주조품의 응고 해석 방법.
복수의 요소를 갖는 주형을 사용하는 주조품의 응고 해석 방법이며,

A) 잠열 방출에 기초하여 주형의 각 요소로부터의 열 전달을 측정하는 단계와,

B) 측정된 열 전달에 기초하여 각 요소에 대해 지정 온도를 예상하는 단계와,

C) 시작 온도로부터 지정 온도까지 미리 정해진 온도 간격 동안의 변화량에 기초하여 냉각 속도를 계산하는 단계와,

D) 상기 냉각 속도와 주형의 용융 합금에 기초하여 고상률-온도 곡선을 준비하는 단계와,

E) 고상률의 변화량을 계산하는 단계와,

F) 고상률-온도 곡선과 고상률의 변화량에 기초하여 수정된 지정 온도를 계산하는 단계와,

G) 수정된 지정 온도를 시작 온도로 A)부터 F)를 반복하는 단계를 포함하는 주조품의 응고 해석 방법.
제6항에 있어서, G) 단계는 다른 냉각 속도를 기초로 하여 용융 합금의 제2 고상률-온도 곡선을 생성하고,

고상률-온도 곡선 내의 소정 시간(t)에서의 고상률(fs)에서, 더 느린 냉각 속도에 대한 고상률-온도 곡선 상의 온도[T(fs+Δfs)max]와 더 빠른 냉각 속도에 대한 고상률-온도 곡선 상의 온도[T(fs+Δfs)min] 사이에 수정된 지정 온도에 대한 온도 범위를 설정하는 단계와,

T(fs+Δfs)는 수정된 지정 온도이고, fs는 고상률이고, Δfs는 고상률의 변화량이고, ν는 T(fs+Δfs)와 관련된 냉각 속도일 때, 수학식 T(fs+Δfs) = f(T(fs+Δfs)max, T(fs+Δfs)min, ν)에 따라 온도 범위 내에서 수정된 지정 온도를 계산하는 단계를 더 포함하는 주조품의 응고 해석 방법.
제7항에 있어서, 수정된 지정 온도는 ν1이 T(fs+Δfs)max와 관련된 냉각 속도이고, ν2가 T(fs+Δfs)min와 관련된 냉각 속도일 때, 수학식

를 기초로 하여 계산되는 주조품의 응고 해석 방법.
제6항에 있어서, 상기 냉각 속도에 따라 다른 잠열 방출 패턴을 갖는 합금에 대해 A) 내지 G) 단계를 실행하는 주조품의 응고 해석 방법.
복수의 요소를 갖는 주형을 사용하는 주조품의 응고 해석 장치이며,

각 요소로부터 방출되는 잠열로부터 각 요소의 냉각 속도를 계산하는 수단과,

상기 계산된 냉각 속도와 미리 정해진 용융 합금의 고상률-온도 곡선에 기초하여, 잠열의 방출에 의한 각 요소의 온도 변동 범위를 보정하는 수단과,

보정된 온도 변동 범위를 사용하여 해석 모델의 응고 해석을 실행하는 수단 을 포함하는 주조품의 응고 해석 장치.