功能

1. 初始應力 (Initial Stress)

初始應力的輸出是將由于PvT行為導致的塑件收縮轉換為施加在翹曲變形前原始模型的預應力(Pre-Stress)。此數據可用以在其他FEA求解器上接續應力分析。此數據是由初始應變進一步轉換而來的，可以表示如下(D是元素上的硬度矩陣)：

注：由于初始應力數據源是網格元素本身，所以較能避免如取自節點的初始應變一般受到與嵌件交界面上的節點影響正確性。

2. 初始應變 (溫度差) (Initial Strain As Temperature Difference)

塑料產品的收縮(體積V)與它們的熱膨脹系數α 和可壓縮率有關，也就與PvT的性質有關，根據小變形理論，假設高分子是一正交性材料（Orthotropic properties），初始應變 ε 可以由體縮率S來獲得，表示為：

對于CAE軟件，體縮率可以由等效溫差 ΔT 來表示，不需要實際給定降溫，直接將體積收縮率匯入CAE計算變形即可以已線彈性分析來仿真對原始網格所造成的變形。初始應變與等效溫差的關系可以表示為：

3. 熱殘留應力 (Thermal Residual Stress)

一個射出成型的塑件是從高溫熔膠凝成固體而成型的。溫度和壓力的變化引起體積收縮（volumetric shrinkage）而產生內力（internal forces）或內應力（internal stresses）。這些內應力，也稱為殘留應力（residual stresses），造成塑件的翹曲（warpage）。有很多因素會影響塑料的殘留應力，如材料選擇、零件設計、模具設計、和加工等因素。通過 Moldex3D FEA 接口模塊可以從射出成型分析中輸出殘余應力的數據。熱殘留應力（Thermal Residual Stress）已是翹曲變形后的結果，要搭配變形后的網格以預應力（Pre-Stress）的方式使用，不可與初始應變（Initial strain）及流動殘留應力（Flow induced residual stress）迭加分析。

注：此功能不支持shell模型。

4. 流動殘留應力 (Flow-Induced Residual Stress)

此選項以考慮流動殘留應力對翹曲變形的影響，若輸出流動殘留應力，Moldex3D FEA 接口模塊將會讀取充填/保壓分析輸出的的流動殘留應力結果 (由VE模塊啟用)。在線彈性分析中是可以與初始應變做迭加使用。

注：此功能不支持shell模型。

5. 縫合線區域強度 (Weld-line Strength)

縫合線或結合線是在充模過程中，分離的流動波前在同一位置相遇時形成的。縫合線看起來像是塑料塑件外觀的裂縫，其區域的局部機械強度可能會明顯降低。由于在縫合線區域的機械強度有可能會大幅減弱，因此可能是結構分析中最重要的問題之一。透過 Moldex3D FEA接口模塊可將塑件的幾何和縫合線的強度結果，輸出至應力分析求解器。點擊縫合線輸出的設定>>可以編輯不同縫合角度的對應剩余強度。

6. 冷卻溫度分布 (Cooling Temperature Distribution)

不平衡的冷卻會使收縮不均勻而造成翹曲。冷卻結束溫度輸出 (End-of-Cooling temperature output) 可用于分析退火加工，并獲得可能的解決方案，來解決翹曲問題。

注：此功能不支持shell模型。

如果分析程序中有瞬時冷卻分析，可以輸出在冷卻過程階段不同時間的溫度分布。

7. 密度分布 (Density Distribution)

密度分布會影響模式分析 (mode analysis) 的共振頻率，因為塑料的密度會隨著溫度和壓縮程度的變動而變化。溫度越高，密度越低，壓縮程度也越大。此外，透過研究密度分布可以處理模態分析(modal analysis)。

注：密度分布結果不支持 shell 模型。

8. 非等向性的材料 (Anisotropic Material)

若材料中含有纖維，該材料會因纖維配向而產生非等向性的機械性質。Moldex3D FEA 可以計算和輸出完整的 6x6 應力-應變關系矩陣（stress-strain relationship matrix) [D]，以  21 個常數將 x, y, z, xy, yz, xz 項互相聯系，如下式：

此外，Moldex3D 支持輸出前次射出具非等向性性質的塑件嵌件的材料數據。要啟用此功能，請檢查計算參數 (Computation Parameter) 的設置。

設置前次射出的塑件嵌件 (Part Insert) ID

9. 材料數減量 (Material Count Reduction)

由于纖維配向和強度的影響，在模型中的每一個元素其結構強度不盡相同。而在多數專業CAE結構軟件分析下，材料數量多寡將會影響整體分析的時間。

此Moldex3D FEA會依據元素間的纖維配向和強度之相近關系，來決定輸出材料數量。提供6個縮減選項在纖維配向選項中，(如下圖所示，默認值為材料參數減化-中間值)。

注：這些參數僅適用于Solid 模型。

10. 映像功能 (Map Function)

有限元素分析 (finite element analysis) 或有限體積分析 (finite volume analysis) 的準確性非常依賴網格。除元素質量外，網格結構是另一個關鍵因素。網格結構，在射出成型分析中和結構分析中，要求不同，因為兩者分屬不同領域。結構分析關注重點在于應力集中的區域，而射出成型則強調沿厚度方向需有更高的元素分辨率。射出成型分析特別需要更多的網格元素，以及比結構分析有更多樣化的網格密度。因此，即使將結構分析納入射出成型分析過程，在產品頂出后，產品的結構分析還有更多的測試空間。

為了解決這種棘手的局面，Moldex3D FEA提供元素性質映像 (map) 功能，可將Moldex3D網格映射至使用者定義的網格。這種方法會尋找兩個網格之間相匹配的元素，然后，指派適當的元素性質給指定的網格。

目前，Moldex3D的Shell模型支持四種網格文件格式。

?Moldex3D shell 網格檔（*.msh）

?ABAQUS 網格檔（*.inp）

?ANSYS 網格檔（*.ans;*.cdb）

?NASTRAN 網格檔（*.bdf;*.dat;*.nas）

對于 solid 元素，Moldex3D 支持使用者定義的網格的各種文件格式，如：

?Moldex3D Solid 網格檔（*.mfe）

?ABAQUS 網格檔（*.inp）

?ANSYS 網格檔（*.ans;*.cdb）

?NASTRAN 網格檔（*.bdf;*.dat;*.nas）

由Mentat (*.dat) 建立的 Marc 網格檔

?LS-DYNA 網格檔（*.dyn）

?Optistruct網格檔（*.fem）

?Patran 網格檔（*.pat）

在FEA接口 (FEA Interface Function Option) 中，要映像元素性質到其它網格檔案，首先在 輸出網格檔于 (Output mesh as）: 的下拉式選單中選擇 Mapped。然后在網格檔 (Mesh file) 方框中選取一個要映像到的網格檔案。在選取所需的映像項目連同在功能選項  (Function options) 列表中的原始網格之后，單擊匯出（Export），所有的元素數據將映像到選定的網格檔里。

11. 映射網格的調整 (Mapped Mesh Adjustment)

映像功能是以坐標來定義數據轉換。原始網格和映像網格必須在同一位置。當兩個網格位于不同的空間，轉譯過來的數據會有誤差。為了解決這個問題，Moldex3D FEA接口模塊提供一個新的功能來調整映像網格的位置。

在輸出接口 (FEA Interface Function Option)中，單擊 檢視/編輯模型定位 (View/Edit model mapping)。

Designer 接口會自動啟動。

自動轉換 (Auto transition)：自動旋轉或移動映射網格以匹配原始網格的位置。

原始的 (Original)：保持映像網格在其原始位置。

3-點映射 (3-point mapping) ：以定義 3 個點來調整映像網格的位置。

Point 1：定義在原始網格上和映射網格上的 Point 1  (這兩個點會重合)

Point 2：在原始網格和映射網格上，以相同的方向定義 Point 1 到 Point 2。

Point 3：定義相關的角度 (選擇在同一表面上的任意點)。

12. 3D至Shell 網格映射 (3D to Shell Mesh Mapping)

根據以下步驟，將 3D 結果映射到一個 Shell 網格模型，以使執行薄殼結構分析。

注：僅支持部分應力分析求解器的網格檔，不支持時則不會有這個選項

步驟1：準備一個結構分析求解器使用的 Shell 網格。

步驟2：開啟即將要把 3D 分析結果映像到Shell模型的項目，并開啟FEA接口模塊。

步驟3：從應力求解器 (Stress solver) 的下拉式選單選擇支持此功能的求解器。

步驟4：從輸出網格檔于(Output mesh as) 的下拉式選單中選擇3D mapping to shell。

步驟5：選擇被映像的檔案 (the mapped file)。選擇 *.dyn 檔案，然后單擊開啟 (Open)。

步驟6：從接口中間列出的功能選項 (Function options) 中，選取塑件分析結果。

步驟7：選擇輸出檔案的目的地，然后，按輸出 (Export)，輸出該結果。

13. 高階元素 (High Order Element)

有時候高階元素 (Quadratic elements) 會用來作更精確的模擬。因此，Moldex3D FEA 進一步支持將一般元素自動轉譯為高階元素。為達成這個目標，在元素種類 (Element type) 列表中選擇線性/輸出高階元素 (Linear / Output as high order element)，如下圖示。注意，ANSYS 的應力分析引擎將Soild-185 視為線性，將Solid-186視為高階元素。

當選擇輸出高階元素(Output as high order element)，Moldex3D FEA 會自動轉譯為該元素類型。

FEA 接口模塊選項