包裝機(jī)械制造商致力于開發(fā)即使產(chǎn)品、包裝方式或包裝材料發(fā)生變化，也能保持高效率的包裝設(shè)備。本案例來源于Coesia S.p.A.（總部位于意大利的跨國公司），是S.p.A.與EnginSoft及Trento大學(xué)的合作案例，利用Doypack?包裝裝置模擬包括準(zhǔn)備包裝袋、充液和密封的整個過程。為此，創(chuàng)建了“填充機(jī)械-包裝袋-流體” 多物理場問題的虛擬模型。尤其是，為了實(shí)現(xiàn)在動態(tài)條件下流體和包裝袋之間的相互作用，通過多柔體動力學(xué)和粒子流體力學(xué)之間的雙向耦合進(jìn)行分析。
▎仿真過程
?大部分主體結(jié)構(gòu)都是采用實(shí)體建模（例如，夾具、吸嘴、噴嘴和蓋子）
?為了在短時間內(nèi)制作多種類型的包裝袋，利用RecurDyn/ProcessNet實(shí)現(xiàn)了柔性體包裝袋的自動化建模
?利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型驗(yàn)證，并由此選擇考慮模型的可靠性和CPU時間之間平衡的最佳粒子大小和數(shù)值參數(shù)
▎關(guān)鍵仿真技術(shù)
?MFBD技術(shù)可處理包括大變形和接觸、摩擦等的非線性行為
?基于粒子法的CFD仿真比較適合模擬液體的注入和晃動過程
?RecurDyn和Particleworks的軟件接口，可輕松實(shí)現(xiàn)精確的結(jié)構(gòu)-流體耦合分析
▎工具包
? RecurDyn/Professional
? RecurDyn/FFlex
? RecurDyn/ProcessNet
? Particleworks Interface
▎工程問題
?了解包裝袋底部加固劑的設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性之間的關(guān)系，防止褶皺
?需要根據(jù)反復(fù)建模和合理的仿真時間確定最佳的設(shè)計(jì)和參數(shù)
?需要考慮注入流體的非牛頓行為，這會影響包裝袋的整體行為
?在動態(tài)環(huán)境中，為了保持密封區(qū)域清潔，需要確保流體不會溢出指定位置以上
?需要考慮流體和（運(yùn)動）流體之間的相互作用
▎解決方案
?利用RecurDyn的MFBD技術(shù)，模擬動態(tài)條件下的剛體結(jié)構(gòu)與柔性體結(jié)構(gòu)
?通過RecurDyn/ProcessNet自動建模、網(wǎng)格創(chuàng)建，輕松實(shí)現(xiàn)DOE分析
?通過RecurDyn和ParticleWorks的耦合，考慮流體和柔性體之間的相互作用
▎結(jié)論
?準(zhǔn)確預(yù)測開封/變形的包裝袋形狀及穩(wěn)定性
?通過仿真，獲得可能影響包裝袋形狀和穩(wěn)定性的材料物理特性、薄膜厚度等包裝袋設(shè)計(jì)參數(shù)
?獲取相關(guān)設(shè)備行為和性能信息
?通過虛擬模型獲得無法通過傳統(tǒng)實(shí)際測量方法獲得的重要信息
整個仿真時間在只有GPU的普通工作站上需要10個小時左右，因此在一般性能的計(jì)算機(jī)上也可以利用夜間時間進(jìn)行多次仿真分析
▎其他應(yīng)用場景
