Moldex3D模流分析之Tetrahedral Mesh
四面體網格 (Tetrahedral Mesh)自動生成法是最簡單的三維度實體網格建立方法。使用者可以從封閉表面網格輕松建立四面體網格。此方法的缺點在于它的每個單位體積需要較多的元素,才能達到與其他實體網格類型相同的網格質量。此處描述的網格質量是由 Moldex3D Mesh 中的質量表格,以及厚度方向之間的元素圖層數目所定義。使用四面體網格自動生成方法,使用者無法完全控制塑件的元素層數。因此,CAE 分析有時候無法提供較差質量區域中的正確溫度分布。若四面體網格未符合求解器的需求,系統便會產生發散或不合理的結果,尤其是較薄的塑件。
另一方面,混合式網格 (Hybrid Mesh) 生成與四面體網格生成有顯著的差異。用戶可以輕松控制網格質量以符合求解器的需求。此方法的缺點在于,經驗不足的使用者需花較多時間來架構網格。混合式網格的架構時間是四面體網格自動生成的三倍或以上。對于大部分的使用者來說,這是一大缺點,雖然它可以達到較高的網格質量。
為解決上述困境,Moldex3D Mesh 還提供邊界層網格 (BLM) 法。針對 BLM,使用者無需在實例化網格上花很多時間。此外,BLM 所產生的實體網格質量相當良好,已足以進行 CAE 分析,可取得準確的結果。一般而言,它會為整個塑件在厚度方向之間提供至少五個元素層數。如此一來,便可更準確模擬在模穴邊界由剪切生熱現象所導致的溫度升高。再者,亦可更加準確地預測填充、壓力曲線等的分析結果。三種網格生成法的詳細比較會于本章節結尾的表格中列出。
四面體網格自動生成和 CAE 溫度分布
BLM 和 CAE 溫度分布
不同網格生成法之間的比較
針對射出成型的 CAE 分析,塑件厚度方向之間的元素圖層數目非常重要,因為他決定著分析結果的分辨率。以厚度方向的溫度分布來當做范例。下圖顯示實際的厚度溫度分布。由于剪切生熱現象,模穴壁面附近的溫度會快速上升,且會在塑件的中央附近緩慢降溫。
較高的元素分辨率可讓仿真結果更接近實際結果。此外,建立的元素圖層越多,元素的分辨率越好。因此,擁有足夠的圖層數目是取得準確模擬結果的關鍵。
厚度方向之間的溫度分布
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