車燈模流分析的案例
Moldex3D模流分析之車燈大廠堤維西善用Moldex3D模流分析解決汽車反射鏡包封問題
圖一 本案例中的堤維西汽車頭燈產品
挑戰
產品外觀有明顯的包封現象
須縮短產品研發時間
解決方案
堤維西利用Moldex3D模流分析解決方案，優化澆口位置，進而化解包封問題，獲得更佳設計
效益
成功解決包封問題
減少修改模具次數和成本
成功縮短產品研發時間
案例研究
本案例目標為解決汽車頭燈產品包封問題。為達到目標，堤維西利用Moldex3D找出最佳澆口位置，提升流動平衡另外，同時進行產品厚度優化，防止包封產生。
堤維西首先以Moldex3D Solid模擬原始設計的成型條件，結果顯示在母模側肉厚區域有包封產生。這項缺陷直接對產品外觀造成負面影響。
為了解決此問題，堤維西進行設計變更，修改了澆口位置(圖二)及包封產生區域的肉厚(圖三)，接下來再以Moldex3D模擬設計變更。仿真結果顯示，新的扇形澆口有效改變熔膠流動路徑，成功消除了包封，產品外觀也明顯改善。
圖二 原始設計(左)與設計變更(右)，澆口位置改變
圖三 原始設計(左)與設計變更(右)，包封產生區域的肉厚改變
堤維西以Moldex3D分別對原始設計和設計變更進行模擬。在原始設計中，肉厚突變處出現明顯的流動不平衡現象，進而產生包封(圖四)。至于設計變更，則由于流動行為改變，而沒有出現包封，最后成功制造出外表平滑、無缺陷的產品。最后堤維西進行實際試模，并與Moldex3D模擬結果做比較，發現二者有高度一致性(圖五)。
圖四 原始設計(左)有明顯包封產生，設計變更(右)則沒有包封問題
圖五 優化設計的試模結果，沒有包封現象
結果
藉由Moldex3D，堤維西可清楚了解模內熔膠流動行為，并在實際制造前預測潛在的產品缺陷。藉由實際試模，也證實了Moldex3D預測的準確度。
展開 模流分析應用射出壓縮成型提高車燈透鏡品質案例
案例成型問題
本次案例的產品為車燈透鏡，過去是使用玻璃材質，由于節能減碳、車輛輕量化趨勢，以及產能等因素，近來開始使用塑膠材質。車燈透鏡的肉厚，通常較一般塑膠產品厚，此案例最厚區域約20mm，塑膠材料為熱漲冷縮性質，在傳統射出成型過程當中，高溫熔融塑膠射入模穴內，經過冷卻收縮后，較厚區域會收縮較大?？拷鼭部谂c遠離澆口區域，因壓力分布差異，而產生收縮差異，進而導致形變問題。也由于傳統射出過程中，分子鏈被拉伸而可能導致殘留應力的問題，形變與殘留應力問題將影響產品的光折射路徑與亮度。
解決方案說明
此案例期望透過射出壓縮成型方式，改善產品的形變與殘留應力問題，射出壓縮成型是結合了傳統射出成型與壓縮成型兩種制程，在充填初始階段，公母模不完全閉合，而是保留一部分間距，當塑膠射入模具內達到一定體積時，鎖模機構將模具完全閉合，透過閉合的機制，壓縮模穴表面讓熔膠進入模穴，完成充填。另外，調整模具機構設計，可以只針對重點區域局部壓縮模穴表面，稱為射出模內壓縮制程。
透過Moldex3D 之模流分析，可明顯比較出傳統射出成型與射出模內壓縮成型兩者制程對于形變以及殘留應力之影響。
圖1：射出成型之底部位移
圖2：射出模內壓縮之底部位移
結果與討論
1. 由產品形變探討：圖1 與圖2 為射出成型與射出模內壓縮成型之底部翹曲變形，由于射出模內壓縮的體積收縮率較小與較均勻，因此底部位移0.1mm，小于射出成型之底部位移0.27mm，其位移降低62%。
2. 由光學性質探討：光程差越大，光學品質越差，射出模內壓縮最大總和光程差約2 微米，小于射出成型之3 微米，改善率33%（如圖4、圖5 所示）。總和光彈條紋黑色線條越密集，表示殘留應力越大，光學品質越差，射出成型黑色線條較射出模內壓縮密集（如圖6、圖7 所示）。
3.
展開 Moldex3D模流分析之藉助Moldex3D驗證制程效益提升車燈透鏡
透過驗證分析，車燈透鏡產品的成型質量獲得大幅改善，達到產品尺寸穩地。實驗團隊未來希望將模擬分析的應用，擴大至優化壓縮參數研究，包含 : 壓縮力、控制位置…等，以及應用在各種肉厚產品上，探討成本效益與優化程度。
行業應用方案 | 車燈CFD分析技術發展趨勢
一
車燈熱仿真
車燈熱仿真
LED車燈熱仿真
熱點/聚焦分析
PCB熱分析
二
結霧/除霧仿真
車燈結霧/除霧過程仿真
快速評估車燈結霧/除霧的方法
三
仿真中特殊問題
使用Fluent Meshing壓縮網格數量
Wrapper快速網格方法
快速、準確的車燈CFD方案
由于高分子材料的耐熱性能較差，所以，工程師總是希望仿真可以獲得更加準確的結果。傳統上，DO模型可以提供一種較快的解決方法。對于一些對結果準確度要求很高的場景，例如熱點的預測/聚焦分析，Fluent還提供了更為準確的蒙特卡洛模型。針對LED光源，用戶還可以定義輻射的極坐標分布，進一步提高仿真與現實的吻合程度。
相對于熱計算，除霧計算目前應用較少。
展開 
案例分享 | 車燈散熱分析
Cradle v14.1增加了最新照明模擬功能。MSC Cradle已有許多輻射拓展功能。MSC Cradle現在為客戶提供可量化的照明模擬，包括圖形光線輸出，以及對半透明和/或多孔材料的支持。這是一個非常強大的汽車照明應用工具。
類似高度集成的LSI 和LED 等器械，對那些發熱量大而小型化的部件如何高效率地散熱是一大課題。即節能由具有長壽命的高品質產品開發，散熱設計是不可或缺的。仿真的可視化能使新的設計概念方便地得以具體的，多方面的評價和考察。
遠光燈后處理示意圖
近光燈后處理示意圖
案例分享 | 車燈散熱分析
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Cradle v14.1增加了最新照明模擬功能。MSC Cradle已有許多輻射拓展功能。MSC Cradle現在為客戶提供可量化的照明模擬，包括圖形光線輸出，以及對半透明和/或多孔材料的支持。這是一個非常強大的汽車照明應用工具。
類似高度集成的LSI 和LED 等器械，對那些發熱量大而小型化的部件如何高效率地散熱是一大課題。即節能由具有長壽命的高品質產品開發，散熱設計是不可或缺的。仿真的可視化能使新的設計概念方便地得以具體的，多方面的評價和考察。
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Cradle v14.1增加了最新照明模擬功能。MSC Cradle已有許多輻射拓展功能。MSC Cradle現在為客戶提供可量化的照明模擬，包括圖形光線輸出，以及對半透明和/或多孔材料的支持。這是一個非常強大的汽車照明應用工具。
類似高度集成的LSI 和LED 等器械，對那些發熱量大而小型化的部件如何高效率地散熱是一大課題。即節能由具有長壽命的高品質產品開發，散熱設計是不可或缺的。仿真的可視化能使新的設計概念方便地得以具體的，多方面的評價和考察。
遠光燈后處理示意圖
近光燈后處理示意圖
車燈CFD分析技術的發展趨勢是怎樣？
一、車燈熱仿真
車燈熱仿真
LED車燈熱仿真
熱點/聚焦分析
PCB熱分析
二、結霧/除霧仿真
車燈結霧/除霧過程仿真
快速評估車燈結霧/除霧的方法
三、仿真中特殊問題
使用Fluent Meshing壓縮網格數量
Wrapper快速網格方法
快速、準確的車燈CFD方案：
由于高分子材料的耐熱性能較差，所以，工程師總是希望仿真可以獲得更加準確的結果。傳統上，DO模型可以提供一種較快的解決方法。對于一些對結果準確度要求很高的場景，例如熱點的預測/聚焦分析，Fluent還提供了更為準確的蒙特卡洛模型。針對LED光源，用戶還可以定義輻射的極坐標分布，進一步提高仿真與現實的吻合程度。
相對于熱計算，除霧計算目前應用較少。一個重要的原因是運算量的問題，很多中小規模的燈廠無法通過購置大規模的硬件平臺來提高仿真的速度，而很多軟件除霧計算動輒需要數周以上。Ansys的仿真方案可以使用普通32核的機器在2-3天左右的時間內針對復雜大燈完成詳細的結霧/除霧計算。
精確的方案可以使用戶基于成本、造型等角度的選擇更加合適的材料和設計方案，而快速的仿真過程還可加速整個設計的迭代過程，為制作商增加寶貴的時間優勢。
典型應用案例
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展開 Moldex3D模流分析之API讓模流分析自動化
在進行設計比較或計算機試模時，我們需要建立許多模擬分析組別；在模擬完成后，也需要進行模擬結果的后處理，這其中就會有很多重復性的軟件操作，例如：分析組別的建立、成型參數的調整、分析結果的取得等。若CAE軟件有提供API，CAE工程師便可將原先重復的接口操作、以及耗時費力的人工數據搜集與比較，改為透過API對應的功能函式建立自動化執行的程序，加速完成工作任務。目前Moldex3D Studio在模擬組別的建立及分析結果的探查都有提供相關的API。
此外，透過API的整合應用，也可將CAE模流分析流程整合至自行開發的平臺，簡化原先使用CAE軟件所需要執行的接口操作，讓團隊成員都可透過簡化后的接口進行CAE仿真分析及結果解讀。這樣的作法不僅能減少團隊成員適應不同軟件的時間成本，也能自行定義符合公司產品需求的仿真工作流程，讓成員能在標準化流程中運用CAE模流分析的仿真結果，達到提升產品質量的目的。
圖二 API整合應用示意圖
總結
對于個人或小編制的CAE軟件用戶而言，API能將重復性動作撰寫成可重復執行的程序。即使應用情境有些微差異，也可以靠參數化的方式，讓程序保留一定的彈性。所以即使在前期會需要投入時間進行自動化程序開發，卻可帶來可觀的生產效益。
對于需要利用CAE模流分析技術的組織或企業而言，可能不是每個成員都具備CAE軟件使用的能力；但透過API的整合應用，便有機會取各家軟件所長，打造一個最適合自家工作流程的標準化接口，讓Moldex3D的模流分析技術為每一位成員所用。
展開 Moldex3D模流分析之API讓模流分析自動化
在進行設計比較或計算機試模時，我們需要建立許多模擬分析組別；在模擬完成后，也需要進行模擬結果的后處理，這其中就會有很多重復性的軟件操作，例如：分析組別的建立、成型參數的調整、分析結果的取得等。若CAE軟件有提供API，CAE工程師便可將原先重復的接口操作、以及耗時費力的人工數據搜集與比較，改為透過API對應的功能函式建立自動化執行的程序，加速完成工作任務。目前Moldex3D Studio在模擬組別的建立及分析結果的探查都有提供相關的API。
此外，透過API的整合應用，也可將CAE模流分析流程整合至自行開發的平臺，簡化原先使用CAE軟件所需要執行的接口操作，讓團隊成員都可透過簡化后的接口進行CAE仿真分析及結果解讀。這樣的作法不僅能減少團隊成員適應不同軟件的時間成本，也能自行定義符合公司產品需求的仿真工作流程，讓成員能在標準化流程中運用CAE模流分析的仿真結果，達到提升產品質量的目的。
圖二 API整合應用示意圖
總結
對于個人或小編制的CAE軟件用戶而言，API能將重復性動作撰寫成可重復執行的程序。即使應用情境有些微差異，也可以靠參數化的方式，讓程序保留一定的彈性。所以即使在前期會需要投入時間進行自動化程序開發，卻可帶來可觀的生產效益。
對于需要利用CAE模流分析技術的組織或企業而言，可能不是每個成員都具備CAE軟件使用的能力；但透過API的整合應用，便有機會取各家軟件所長，打造一個最適合自家工作流程的標準化接口，讓Moldex3D的模流分析技術為每一位成員所用。
展開 試用SimSolid 對汽車車燈透鏡組模態分析
模型及SSP文件見網盤：
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1FpldV89lRSdPFYvfHRJYZQ
提取碼：p7iz
試用SimSolid 對汽車車燈透鏡組模態分析 姚博 徐成
汽車燈具作為汽車上一個關鍵部件，長期工作在振動環境下, 其剛度強度，以及結構動力學特性等對車燈的壽命及使用都非常重要。利用有限元軟件對車燈透鏡組進行模態分析，得到模態振型圖,找出燈具上結構動力學設計的薄弱環節,并對其進行結構優化是當前車燈零部件工程師的工作之一。本文針對某車型透鏡組，使用Altair的最新無網格軟件SimSolid及有限元軟件Abaqus進行模態分析，來探究Simsolid的計算精度和效率，供大家學習和交流。
探究目的：（1）熟悉SimSolid模態分析步驟。
（2）利用車燈透鏡組探究SimSolid計算裝配體的精度和效率。
模型信息：
NO.
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行業應用方案 | 車燈CFD分析技術發展趨勢
Ansys車燈CFD解決方案
盡管CFD仿真在車燈設計領域中起著非常重要的作用，但由于模型復雜，計算量大，仿真在實際應用中還是受到了一定限制。Ansys結合具體的應用場景，優化了從模型處理到求解的一系列仿真過程和方法，可以使用戶在更快的仿真速度下獲得更高的仿真精度。
一、車燈熱仿真
車燈熱仿真
LED車燈熱仿真
熱點/聚焦分析
PCB熱分析
二、結霧/除霧仿真
車燈結霧/除霧過程仿真
快速評估車燈結霧/除霧的方法
三、仿真中特殊問題
使用Fluent Meshing壓縮網格數量
Wrapper快速網格方法
快速、準確的車燈CFD方案
由于高分子材料的耐熱性能較差，所以，工程師總是希望仿真可以獲得更加準確的結果。傳統上，DO模型可以提供一種較快的解決方法。
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一
車燈熱仿真
車燈熱仿真
LED車燈熱仿真
熱點/聚焦分析
PCB熱分析
二
結霧/除霧仿真
車燈結霧/除霧過程仿真
快速評估車燈結霧/除霧的方法
三
仿真中特殊問題
使用Fluent Meshing壓縮網格數量
Wrapper快速網格方法
快速、準確的車燈CFD方案
由于高分子材料的耐熱性能較差，所以，工程師總是希望仿真可以獲得更加準確的結果。傳統上，DO模型可以提供一種較快的解決方法。對于一些對結果準確度要求很高的場景，例如熱點的預測/聚焦分析，Fluent還提供了更為準確的蒙特卡洛模型。針對LED光源，用戶還可以定義輻射的極坐標分布，進一步提高仿真與現實的吻合程度。
相對于熱計算，除霧計算目前應用較少。
展開 模流分析報告以及模流分析案例圖
提供模流分析，有意者請聯系15989404679，姚先生。郵箱：yaosong1230@tom.com
前框5點模流分析報告.rar
后蓋5點模流分析報告.rar
行業應用方案 | 車燈CFD分析技術發展趨勢
一
車燈熱仿真
車燈熱仿真
LED車燈熱仿真
熱點/聚焦分析
PCB熱分析
二
結霧/除霧仿真
車燈結霧/除霧過程仿真
快速評估車燈結霧/除霧的方法
三
仿真中特殊問題
使用Fluent Meshing壓縮網格數量
Wrapper快速網格方法
快速、準確的車燈CFD方案
由于高分子材料的耐熱性能較差，所以，工程師總是希望仿真可以獲得更加準確的結果。傳統上，DO模型可以提供一種較快的解決方法。對于一些對結果準確度要求很高的場景，例如熱點的預測/聚焦分析，Fluent還提供了更為準確的蒙特卡洛模型。針對LED光源，用戶還可以定義輻射的極坐標分布，進一步提高仿真與現實的吻合程度。
相對于熱計算，除霧計算目前應用較少。
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