Moldex3D模流分析之CAE Mesh Function

前述章節已示范如何處理比較薄的已射出塑件。從實際塑件的幾何角度來看,有時候無法正確判斷中間面,因此無法自動化作業。此外,使用 2.5D 模擬會失去一些 3D 的流動現象 (厚度),例如流動經過擴張與收縮的區域、通過球形、通過維度厚度比較小的區域,以及包含纖維的流動材料。因此從 2.5D CAE 獲得的結果會較不精確,甚至會造成誤導。所以 3D (實體模型) CAE 分析的需求日益增加。

特征

傳統的薄殼模型分析需轉換成「中間面」模型。若是具有不同厚度的復雜模塊,轉換的作業十分困難,粗短的塑件很難判斷中間面,需要時間來累積轉換的經驗。而且,部分塑件的特征會被忽略,例如圓角,厚度轉換的區域。在實體分析中,用戶可自行考慮上述因素。

Moldex3D模流分析之CAE Mesh Function的圖1

無法判斷中間面中粗短的塑件

實體分析的結果會比傳統薄殼分析更合理,例如噴泉流、轉角效應以及纖維材料翹曲等等。Moldex3D 實體模型分析提供高效能運算以及輸出接口,用戶可預測可能的成型效果。

Moldex3D模流分析之CAE Mesh Function的圖2

真實 3D 流動模式

支持的元素類型

Moldex3D 支持大多數的實體模型,包含 TETRA、HEXA、PYRAMID、PRISM 等等。若要處理大型網格模型,Moldex3D 可直接分析具有上百萬元素的實體模型。一般而言,實體建模最簡易的方式,就是在 TETRA 產生元素。可在一天內就可以為大多數的產品,建構 TETRA 實體建模。但是有些實體具有比較復雜的幾何,僅使用一個元素類型不足以建立實際的幾何。如下圖所示,Moldex3D 研發出最先進的技術,提供用戶實體模型分析混合式網格。這項技術優勢可協助用戶彈性減少元素總量,仍然可維持良好的準確度來處理相同幾何的實體。若使用者熟捻此技術后,更能體驗到這項技術帶來的效果。

Moldex3D模流分析之CAE Mesh Function的圖3

實體劃分的混合元素

網格需求

開始分析之前,網格質量與分辨率會影響運算。所以必須測量網格的質量。

網格品質

Moldex3D 提供四個測量網格質量的條件。分別是,展弦比 (Aspect Ratio),歪斜率 (Skewness),正交度 (Orthogonality)和平滑度 (Smoothness)。展弦比是根據元素本身,而其他三個條件則是根據網格與其周圍網格之間的拓撲。如果網格質量不佳,會嚴重影響運算。而且預測處理現象也會失去準確,更嚴重還會拖延運算時間,或是造成分析錯誤。Moldex3D Mesh 提供一些工具來偵測與補捉質量不佳的實體元素。

Moldex3D模流分析之CAE Mesh Function的圖4

實體元素質量表格

網格分辨率

一般而言,網格分辨率會影響仿真結果。若運算尚未整合,網格的分辨率越高,仿真結果的準確度越高。例如,下圖顯示平行模型的填充處理。在此處理中,沿著厚度方向出現物理現象。在下方左圖,厚度方向僅有一個圖層網格。溫度分布顯示一致的模式。如下方右圖所示,當我們將網格分辨率更改成厚度方向有四層,從溫度分布來看,中間具有較高的值。此顯示在此處理中會有較符合實際物理現象的結果。因此,設定一個適當的網格分辨率在仿真結果中是重要的一環。

Moldex3D模流分析之CAE Mesh Function的圖5

圖層分辨率

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