【优秀作品展播】金属体积成形仿真软件FastSim

第二届开放原子大赛——开源工业软件算法集成大赛路演近期圆满收官。FastCAE特此推出【开源工业软件算法集成大赛优秀作品专栏】，聚焦第二届开放原子大赛路演成果。

大赛汇聚工业软件领域专业技术团队，通过组件化集成模式推动国产工业软件生态建设，现精选优秀作品进行集中展播。

本课题组基于FastCAE-Flow开源框架开发的金属体积成形仿真软件FastSim，对标国际主流软件 DEFORM。

系统构建包括：

1）几何模块借助 FastCAE 开发了压印/无铆连接工艺建模；

2）网格处理模块支持STP/BREP/STL格式导入，通过Gmsh生成结构化VTK网格；

3）材料模块调用 FastCAE 提供的参数输入接口，支持用户自定义弹塑性本构；

4）材料赋值模块利用 VTK 网格数据将材料模型分配至不同网格单元，完成网格与材料属性关联，并支持 FastCAE 可视化功能，以直观展示材料赋值分布；

5）求解模块新增了仿真参数与控制参数的设置，实现对求解器的控制与并行计算的选择，更高效的实现仿真求解。

整套系统通过模块化设计实现了工艺建模-网格剖分-材料定义-计算求解的全链路闭环，为复杂体积成形工艺提供国产化仿真解决方案。

1 软件简介

FastSim是一款基于FastCAE-Flow开源框架开发的金属体积成形仿真软件，专注于解决复杂的金属成形过程中的常见缺陷问题，并优化生产工艺。该软件基于本课题组自主研发的金属体积成形求解器进行开发，提供几何模型创建、网格生成、装配功能、材料库创建、仿真参数设置等多项功能。支持串行与多种大规模并行计算，利用有限元法与物质点法解决压印缺陷（如填充不足、闪光线）与无铆连接工艺问题（如接头强度不足、工艺可操作性差）。