黏彈性分析簡介

Moldex3D黏彈性分析模塊能協助顯示塑料的黏彈性機制。因此，能顯示充填／保壓及冷卻階段時的流動殘留應力。

此外，在仿真翹曲、退火及光學制程時也能考慮黏彈性的影響，使結果預測更合理也更精確。

Moldex3D黏彈性分析模塊功能導覽

在拉伸松弛實驗中，典型塑料最常觀察到的行為如下圖所示。在溫度低時，彈性模數高，塑料是硬而脆的（玻璃區域，區域1）。隨著溫度升高，塑料在玻璃轉變溫度時表現得像彈性皮革（區域2）。當溫度持續升高時，彈性模數再次達到一個高原區域（橡膠高原，區域3）。接著溫度再持續升高，彈性模數下降并導致相當大的流動量（區域4）。如果溫度一直持續升高，塑料將變成黏稠的液體（區域5）。

在射出成型中，翹曲主要在區域1與2時受影響，流動殘留應力或分子配向則主要在區域3至5時受影響。Moldex3D包含兩項黏彈性分析，一項用于翹曲預測，另一項則用于流動殘留應力。

典型塑料的松弛模數－溫度

在不同區域時的時間依賴的相對重要性

注意：Moldex3D黏彈性分析模塊支持solid與eDesign網格模型。

1. 前處理 (Pre-processing)

Moldex3D黏彈性分析模塊支持Moldex3D項目中的所有分析類型，其前處理階段的步驟與基本模塊相似：

步驟1：產生網格模型

步驟2：建立新項目

步驟3：建立新組別

步驟4：選擇分析項目

以下將列出特定步驟的操作說明。

開始分析

1. 關于退火模擬 (For Annealing (Stress) Analysis)

Moldex3D也能將黏彈性分析應用于退火模擬。使用者能在計算參數的應力 (Stress) 卷標中找到選項。在分析類型的下拉式選單中，選擇退火類型。如要在退火仿真中考慮黏彈性分析，請在計算參數對話框的應力 (Stress) 卷標中選擇考慮黏彈性材料屬性 (Consider viscoelastic material property)。

2. 關于流動殘留應力 (For Flow-Induced Residual Stress)

在計算參數的對話框中，請注意下列項目：

1.在黏彈性分析中使用的材料須包含黏彈性屬性。在執行黏彈性分析前，請確認是否選擇適合的材料。

2.在計算參數的充填／保壓 (Flow/Pack) 標簽中，求解器類型須選擇為Enhanced-P。

3.在計算參數的黏彈性／光學 (VE/Optics) 標簽中，應選擇殘留應力的選項以執行殘留應力分析 (下圖)。

黏彈性分析的計算參數設定

設定參數之后，返回Moldex3D Studio 主窗口，點擊執行分析 (Analysis) 以選擇分析順序 (Analysis sequence)。一般會選擇完整分析 (Full analysis) －C F P C W進行計算。

3. 后處理

1. 在窗口顯示流域分布圖標 (Output as Field Plot Demonstrated in Display Window)

黏彈性分析模塊檢視分析結果的第一種方法是在窗口顯示流域分布圖標。基本步驟如下：

步驟1：從Studio樹狀目錄中選擇適合的項目。

?選擇想要的組別。

?從分析列表中選擇想要的結果。例如：使用者可選擇充填分析以觀察充填分析結果。

?選擇想要的多段時間輸出（Time step output）。右鍵點擊所選的分析項目以決定時間段。例如：下圖顯示充填末端（End of Filling, EOF）時的結果。

?選擇結果項目。例如：用戶能選擇殘留應力組件，包括XX、YY、ZZ、XY、XZ、YZ，或挑選主要的殘留應力組件之一。

步驟2：從顯示工具欄（Display Toolbar）中選擇圖標，在顯示窗口（Display Window）中選擇想要查閱的分析結果。范例如下圖所示。

點擊鼠標右鍵，選擇想要的時間段（Time step）／充填末端時間（Time EOF）的結果。

2. 在加工過程檢視殘留應力 (Examine the Residual Stresses during the Processing)

基本上，使用者能察看計算結束后的所有應力結果，包含于充填、保壓及冷卻分析階段。舉例而言，如果使用者需檢視結果，則可在Studio樹狀目錄中選擇組別（Run）／分析結果（Result）／充填分析（Filling）／時間（Time Step）／充填末端時間（Time EOF）／殘留應力（Residual Stress）（XX）。在展示窗口（Display Window）所顯示的結果如下圖。同理，使用者能檢視在保壓與冷卻階段時由流動引發之應力結果（下圖）。

在充填末端時XX方向的殘留應力

充填末端時XY方向的殘留應力

3. 在加工過程檢視主應力 (Examine the Principal Stresses during the Processing)

為顯示最大主應力總量，在Studio樹狀目錄中選擇組別（Run ）／分析結果（Result）／充填分析（Filling）／時間（Time Step）／充填末端時間（Time EOF） > 流動殘留應力（Flow-Induced Residual Stress） > 最大主應力總量（Maximum Principal Stress Total）（下圖）。

在充填末端時最大主應力總量的結果剖面

關于充填、保壓或冷卻階段時其它的黏彈性特征，請依照上述相同步驟。