Moldex3D模流分析模型之Shell 薄殼模型

Shell 薄殼模型 (Shell Model)

當(dāng)項(xiàng)目建立并設(shè)定為Shell (薄殼模型)類(lèi)型后, 點(diǎn)擊網(wǎng)格頁(yè)前來(lái)切換過(guò)去。利用薄殼模式來(lái)為塑料成型建模可以大大地增加求解器計(jì)算時(shí)的速度。雖然與3D建模時(shí)相比多少在功能上有些限制(尤其特殊成型制程),大部分的工具在Shell也都能使用到。最大的區(qū)別就是網(wǎng)格頁(yè)簽(Mesh Tab)簡(jiǎn)化并入了Shell模型頁(yè)簽(Model Tab),即本節(jié)所要介紹的前處理作業(yè)。

Moldex3D模流分析模型之Shell 薄殼模型的圖1

?匯入 (Import)

單擊匯入幾何 (Import Geometry) 并選擇要匯入的模型組件。支持匯入的文件格式與Solid建模相同,常見(jiàn)的匯入項(xiàng)目為點(diǎn)和線對(duì)象(IGS)或是塑件和模座的表面網(wǎng)格(STL,NAS)。單擊匯入網(wǎng)格 (Import Mesh),匯入一個(gè)完成的網(wǎng)格模型(MSH),代表該模型可直接用于后續(xù)仿真作業(yè)。對(duì)于自行創(chuàng)建幾何對(duì)象,也可以使用模型頁(yè)簽的精靈或是工具頁(yè)簽中的工具。

?屬性 (Attribute)

對(duì)于匯入的模型組件,其只有幾何信息。單擊屬性 (Attribute)可為幾何對(duì)象指定屬性和更多參數(shù)特性進(jìn)行制程仿真,根據(jù)被選定對(duì)象的格式,將會(huì)有不同的屬性提供給用戶做選擇。

?表面網(wǎng)格組件

塑件 (Part):定義為熔融塑料流動(dòng)通過(guò)形成最終產(chǎn)品的主要區(qū)域。

模座 (Mold Base):被匯入的模座必須為一封閉幾何,其內(nèi)部包含所有的組件,主要用于流道和冷卻系統(tǒng)的建模。Moldex3D模流分析模型之Shell 薄殼模型的圖2

?線組件

/熱流道 (Cold/Hot Runner):定義流道系統(tǒng)的配置,請(qǐng)?zhí)峁M截面型式和尺寸參數(shù)。如果啟用對(duì)稱(chēng)元素 (Symmetric Element),軟件將會(huì)是此部分為一個(gè)分支,其通過(guò)的塑料流量等于流過(guò)型腔的其他區(qū)域。熱流道有額外的參數(shù),熱流道控制ID (Hot Runner Controller ID),其將啟用熱流道系統(tǒng)的溫度控制。

/熱流道澆口 (Cold/Hot Runner Gate)類(lèi)似冷/熱流道,但具有不同澆口設(shè)計(jì)和相應(yīng)的尺寸參數(shù)。

冷卻水路 (Cooling Channel):定義冷卻水路配置,并提供截面尺寸,還提供其他類(lèi)型的冷卻水路組件,例如隔板式。請(qǐng)確保每條線定義的冷卻水路末端正確連接,且無(wú)干涉。

加熱棒 (Heating Rod):類(lèi)似于冷卻水路,主要加熱棒用于加熱而不是吸收熱量。Moldex3D模流分析模型之Shell 薄殼模型的圖3

?點(diǎn)組件

進(jìn)澆點(diǎn) (Melt Inlet):將節(jié)點(diǎn)設(shè)置于流道系統(tǒng)的起點(diǎn),以定義熔膠流動(dòng)的初始位置。如果由于簡(jiǎn)化而沒(méi)有定義流道系統(tǒng),也可將其設(shè)置在澆口位置。

冷卻液進(jìn)/出水口 (Coolant Inlet/Outlet):將節(jié)點(diǎn)設(shè)置于冷卻水路的起點(diǎn)和終點(diǎn),以定義冷卻液在冷卻系統(tǒng)中的流動(dòng)方向。

感測(cè)節(jié)點(diǎn) (Sensor Node):感測(cè)節(jié)點(diǎn)可以記錄特定位置的成型特性,也可以作為成型過(guò)程控制的切換點(diǎn)。

探針節(jié)點(diǎn) (Probe Node):與感測(cè)節(jié)點(diǎn)不同,探針節(jié)點(diǎn)提供更多的功能和靈活性,但是在記錄來(lái)自求解器的完整計(jì)算數(shù)據(jù)(需設(shè)定多段輸出)方面存在局限性。

對(duì)稱(chēng)點(diǎn) (Symmetric Node):與線定義流道屬性中的對(duì)稱(chēng)元素不同,對(duì)稱(chēng)點(diǎn)在完全對(duì)稱(chēng)模型的情況下,將其下游的分支與對(duì)稱(chēng)條件相乘。

熱流道控制閥 (Valve Gate Node):對(duì)于閥式澆口的控制模擬,將此節(jié)點(diǎn)放置在熱流道系統(tǒng)的末端,連接到澆口或塑件。指定閥式澆口控制ID后,可在加工精靈中啟動(dòng)閥式澆口控制的設(shè)置,否則所有熱流道系統(tǒng)將在整個(gè)充填和保壓階段保持開(kāi)啟。Moldex3D模流分析模型之Shell 薄殼模型的圖4

?修改厚度 (Modify Thickness)

Shell模型仿真的優(yōu)點(diǎn)之一是可以快速變更肉厚,因?yàn)閹缀魏穸瘸蔀楸砻婢W(wǎng)格元素的特性數(shù)據(jù)。單擊修改厚度(Model Thickness),選擇表面網(wǎng)格并設(shè)定厚度,按Enter即可確認(rèn)厚度。如果所有選定的表面網(wǎng)格都相同厚度,請(qǐng)選擇均勻并指定厚度值。如果需要均勻厚度(Non-Uniform)設(shè)定,則先在目標(biāo)元素上選擇幾個(gè)點(diǎn),指定每個(gè)點(diǎn)的厚度值,單擊確定(OK)Moldex3D將自動(dòng)計(jì)算修改其他元素的厚度值。

Moldex3D模流分析模型之Shell 薄殼模型的圖5

Moldex3D模流分析模型之Shell 薄殼模型的圖6

?流道 & 冷卻系統(tǒng) (Runner & Cooling System)

模型頁(yè)簽內(nèi)的流道系統(tǒng)的工作和精靈的功能,除了一些功能有限制,其余與Solid模型是相同的。也可以匯入幾何或是使用工具頁(yè)簽內(nèi)的工具,并設(shè)定屬性及相關(guān)特性來(lái)創(chuàng)建流道和冷卻系統(tǒng)組件。

Moldex3D模流分析模型之Shell 薄殼模型的圖7

?最終檢查 (Final Check)

完成所有前處理的工作后,在設(shè)定分析計(jì)算之前,單擊最終檢查(Final Check),以確認(rèn)模型是否已符合可進(jìn)行模擬需求。如果最終檢查結(jié)果為成功,則模型將被鎖定,不能再修改。另一方面,將啟動(dòng)主頁(yè)頁(yè)簽中的其他功能,如設(shè)置材料、成型條件和分析順序。

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