為什么使用纖維分析?

纖維增強塑料(FRP)已是工業中被廣泛應用的主要材料，其可在重量變化很小的情況下增強塑料的熱和機械性能。其中，纖維長度、纖維排向及纖維濃度對這些性質具有很大的影響。藉由提高纖維長度可以大大提高部件強度；同時在成型過程中，由流動剪切引起的纖維排向將導致塑料的非等向性質。因此為了保持產品質量的穩定性，纖維長度和排向的預測對于協助用戶獲得優質設計和成型條件變得非常重要。

Moldex3D纖維模塊提供了準確和詳細的3D纖維排向仿真，可幫助用戶控制纖維增強部件的非等向性收縮。而由纖維排向引起的機械性能差異也可以藉由Moldex3D纖維模塊之可視化和分析來進行翹曲預測。憑借其準確的纖維排向和非等向性收縮預測，可以實現翹曲控制、降低成本和提高強度之目的。

挑戰

• 預測短纖維和長纖維增強塑料的纖維排向、斷裂長度及濃度

• 定義纖維長度、直徑和濃度來評估收縮和翹曲

• 控制部件和縫合線區域的強度

• 支持不同類型填料的定向模擬(短/長纖維，薄片等)

• 考慮非等向性之熱和機械性能

Moldex3D 解決方案

• 使用纖維增強復合材料模塊預測非等向性特性分布，包含：彈性模數，線性熱膨脹系數（CLTE），機械性能

• Moldex3D 纖維排向分析使用Folgar-Tucker模型、ARD模型和iARD-RPR模型

• 應用改良之非等向性旋轉擴散（iARD）技術結合延遲主要速率（RDR）模型

• iARD-RPR是Moldex3D注冊的專利保護的建模方法

• 加速計算：開發新式四階排向張量的封閉(Closure Form)計算模型，可加速纖維排向計算至少40-50％，無需指定入料條件

• 考慮矩陣結構，纖維柔性等，以評估長纖維排向的顯著特征

• 專注于較少的模型參數，為短/長纖維提供更佳的默認參數建議

• 增強核心區域的結果精度



• 預測纖維長度分布

• 填充階段之部件可視化纖維長度分布

• 允許觀察澆口區域周圍的纖維斷裂現象

長纖維分布(初始纖維長度：8.5mm)

• 支援薄片排向分析

• 預測基于薄片排向之機械性能和翹曲

• 預測部件表面的流痕和縫合線



• 通過Moldex3D FEA接口和Moldex3D Digimat-RP可輸出非等向性熱機械性能，以供結構分析程序使用。

應用產業

• 電子

• 汽車

• 醫療

• 消費品

Moldex3D建議產品

• Moldex3D eDesign Basic Package

• Moldex3D eDesign Package

• Moldex3D Professional Package

• Moldex3D Advanced Package