ansys 3d建模分析的案例
Moldex3D仿真分析之3D金線建模
注:此功能與金線偏移結果不同，后者是檢測封裝模擬中的結果
在Moldex3D Mesh建模 (Model Preparation in Moldex3D Mesh)
實例化網格
實例化網格
金線設定
金線位置將為 (1) 如果使用者已有金線點位置數據，可直接輸入自動產生，(2) 匯入金線檔案 ，或(3) 手動產生線段，并設定線段屬性為金線。
(1) 自動產生金線線段
?左鍵點擊圖示金線圖標進行金線多段設定，輸入金線位置并進行金線多段設定。
?選擇金線多段設定。
金線設定
?進行金線多段設定。點擊新增（Add）以產生新的金線多段設定。使用者能編輯參數或擷取綠點來定義金線多段設定。
金線多段設定
?點擊金線位置（Wire Location）設定頁，輸入金線位置數據。
金線位置
?設定之后，金線信息將自動加入封裝模型中。
展開 Moldex3D仿真分析之RTM分析Moldex3D支持匯入ANSYS ACP 3D HDF5檔
Moldex3D RTM可以讓使用者在Studio上依照現場纖維布之鋪排來進行立體網格設計，也能從外部前處理軟件如Rhino、Hypermesh等輸入。Studio亦支持由ANSYS ACP提供RTM前處理所輸出的3D HDF5文件（包含實體網格、Ply、排向等數據）；Multiscale.sim的local滲透率數值可一并匯入Studio，以提供更精確的RTM流動分析，讓使用者可以更全面了解整個制程會遇到的現象與潛在問題。
模型準備
步驟1：在ANSYS ACP與Multiscale.sim輸出3D HDF5檔案
首先在ACP中完成Drape仿真并生成實體模型，接著使用Workbench更新模型，最后執行「perform_map_permeability.bat」腳本，將滲透系數映像到有限元素模型并輸出為HDF5檔案。檔案最終會出現在項目「user_files」文件夾中，格式為3D結構化數據，可用于后處理或進一步分析。
項目準備
步驟2：把在ANSYS ACP制作好的網格及相關信息輸入Studio進行后續分析
開啟Studio，選擇樹脂轉注成型模塊。接著選擇匯入幾何，文件類型選擇ANSYS ACP file (*.h5)，并選擇對應檔案。匯入成功后會顯示對應之網格。
系統自動導入纖維排向數據。
完成前處理
步驟3：設定邊界條件
首先點擊邊界條件，并選擇進澆。接著選取適當的區域來設定進膠面或其他邊界條件。
步驟4：執行最終檢查
在網格頁簽執行最終檢查，即完成藉由ANSYS ACP提供RTM前處理網格及相關信息。
步驟5：執行分析
進一步設定材料、成型條件及計算參數等，然后執行分析，即可得到對應之分析結果。
展開 ANSYS 3D建模小視頻
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ANSYS 3D建模秒拍視頻
ANSYS Discovery SpaceClaim：多功能 3D 建模
ANSYS Discovery SpaceClaim多功能 3D 建模可以加速獲得工程結果
ANSYS Discovery SpaceClaim 是一款多功能 3D 建模應用程序，能夠為常見的建模任務提供高效的解決方案。Discovery SpaceClaim 基 于直接建模技術，能夠解決與各項 3D CAD 操作相關的幾何問題，例如設計或概念建模、已轉化 CAD 文件的修復 、一般模型簡化以及完整的模型編輯。Discovery SpaceClaim 簡潔易用，能夠有效地處理各種大小的建模問題。
全新的 3D 建模方法
Discovery SpaceClaim 獨特的用戶界面、建模技術和功能多樣的工具套件可讓您輕松創建和修改幾何，不會帶來傳統 CAD 系 統的復雜性。在處理現有 CAD 模型時，您可以通過易于掌握的自動化工具，去除幾何的特征并對其進行簡化 。Discovery SpaceClaim 非常適合無暇使用復雜 CAD 工具、但希望并且需要使用 3D 快速獲取答案的工程師。
易用性
我們認為，技術應該為人所用，而不是人為技術所用。技術應該讓您的工作更加簡單，而不是將其變得更加復雜 。Discovery SpaceClaim 能夠讓您創建、編輯或修復幾何，無需擔心底層技術。Discovery SpaceClaim 結合 3D 建模軟件使用會變得快 捷、簡單、靈活而有益，無論您在工作流程的哪個環節有需要。無論模型來源于何處，您都可以在 Discovery SpaceClaim 中 打開文件，以可視化的任何方式增減幾何。簡潔的命令和工作流程能夠將操作時間從幾個小時縮短至幾分鐘。您會 發現 Discovery SpaceClaim 學起來非常輕松，只需幾周而不是幾個月的時間，并且能夠以前所未有的速度實現投資回報。
展開 
Moldex3D模流分析之如何用Studio快速噴嘴建模執行3D料管壓縮模擬
在模流分析中，料管區域的仿真會影響模穴中熔膠的進澆狀態，進而影響到整個射出成型模擬的結果。若要精確地描述熔膠在料管中被壓縮的現象，合理的射出組件模型建構是至關重要的。然而噴嘴與螺桿等射出組件結構相當復雜且種類繁多，如何兼顧建模質量以及開發效率，是相當關鍵的課題。
為了拉近現實與模擬的差異，并提高射壓預測的準確性，Moldex3D已納入料管內充填與保壓的動態仿真。此外，Moldex3D 2021更進一步提供噴嘴塑料區精靈，讓使用者可輕松建立真實噴嘴形式，不僅使分析更準確，也能減少前處理建立噴嘴塑料區的負擔。
螺桿壓縮造成的流率變化
操作流程
?限制條件
-確認在偏好設定的Solid頁簽中，有勾選六面體為主的實體網格。
-模型將僅支持射出成型的機臺模式設定成型條件及實體冷卻(Solid Cool)分析。
?步驟 1 : 前處理
1.準備模型中執行分析需要的其他組件。在模型頁簽中，點選噴嘴塑料區啟動噴嘴塑料區精靈來建立3D 螺桿模型。
2.選擇線定義流道的端點或幾何定義流道的圓心作為基準點。
3.噴嘴塑料區精靈在下拉式選單中提供3種噴嘴前端與主體，共有9種噴嘴塑料區組合可供設定(可在窗口內預覽示意圖)。
注：
[1]完成噴嘴塑料區設定后，若想修改噴嘴塑料區形式，請刪除后重新設定。若只是要更改尺寸，請確認每個交界處的尺寸必須連續，以及噴嘴塑料區與流道交界的尺寸，必須小于流道尺寸。
[2]當噴嘴塑料區與流道相接，預設模座會被調整到噴嘴塑料區與流道的交界處，并自動產生射出單元屬性的環狀實體網格，避免流道網格未被包覆(冷卻系統無論是用簡化的模座還是用模板組件，軟件皆可支持分析)。
展開 Moldex3D模流分析之BLM精靈建模
BLM IC建模 (BLM IC Modeling)
?匯入CAD或使用工具頁簽的功能來準備幾何設計
?在模型頁簽中，為各個IC對象指定對應的屬性.
?在網格頁簽中，指定模型的總體與區域性撒點，并呼叫BLM精靈
?在BLM Wizard 中產生表面與實體網格 (在需要時修復網格瑕疵)
?執行最終確認來完成準備模型
注：更多細節，請參考前面針對一般成型的章節
?在模型頁簽建構其他IC組件
除了匯入CAD信息外，少數模型頁簽中的功能在BL模式下也能夠協助來創建IC組件，例如進澆口與加熱棒。在壓縮與底部填膠類型的封裝制程中，也會需要此處功能來創建壓縮區及溢流區等。但如果是Hybrid模式，為了網格質量的穩定性則較不建議使用。
?在網格頁簽產生BLM網格
要生成BLM網格，首先可點擊網格參數來為不同的組件作BLM網格設定，例如BLM層數或偏移比。再來可以點擊撒點來設定總體與區域的撒點數來控制網格分辨率，而越密的網格分布可以得到比較好的結果，但同時也會消耗更多計算支持。點擊生成來呼叫BLM精靈并點擊確認來來開始實例化網格(可以在各項目點擊加上標記來中途停止)。網格生成時如果發現有瑕疵則會中斷，需要使用修復網格中的功能來排除后再次進行網格生成。
金線精靈 (Wire Wizard)
進行封裝模擬時如果要進一步考慮金線行為的影響，則需要精確的 3D 金線建模。 當模型中已有 2D 布局時，金線精靈允許快速建置 3D 金線模型。在Studio中建立或匯入 2D 金線布局（基板平面上的無屬性曲線），然后單擊模型頁簽中的圖標以啟動金線精靈。
在金線精靈中，可以在 2D 布局中選擇曲線，而所選曲線的總數將在目標數量中計算。從清單中為金線設計選擇一個樣板，可以透過金線樣板功能手動新增樣板。 啟用位置參數以進行編輯或保留默認值。
展開 Moldex3D模流分析之冷卻系統建模之二
冷卻系統建模 (Cooling System Modeling)
4. 開始冷卻分析 (Run Cooling Simulation)
提交分析作業
在主頁簽中分析順序的下拉選單里選取瞬時分析 –Ct F P Ct W，接著單擊計算參數開啟計算參數精靈，因為增加了模座與水路，導致當前組別與復制前不一致，因此會挑出一個窗口說明目前設定可能與模型，加工條件不一致，這時請選僅重置不一致設定。在冷卻分析 –C 頁簽當中勾選執行水路分析(進行冷卻水管網絡分析)后點選確認。單擊計算管理員開啟計算管理并提交此次模擬工作。當所有分析皆顯示已完成，接著便可檢視此次分析的結果。
檢視冷卻結果
分析程序結束后，組別2的項目樹狀表中會新增原本組別(組別1)所沒有的結果項。由于已經建立冷卻系統，且分析順序加入冷卻分析(C)，因此有一組與冷卻結果相關的分析結果可供檢視。展開冷卻結果并單擊溫度，即可于顯示窗口中檢視按照溫度圖例所繪出的溫度分布圖。更進一步檢視內部的溫度分布而非僅表面溫度分布，可以透過單擊結果頁簽中的切片開啟檢視工具(切片頁簽)。在切片頁簽中，啟用一個平面(YZ)并設定數字(3)顯示截面的分布結果。在顯示窗口中檢視結果后，可按離開關閉任意后處理工具。
在項目樹形圖的冷卻結果項中，有更多不同的結果項目可以檢視，如熔融區域可以檢視塑件是否可以被頂出，模具溫度差則可檢視模穴與模仁冷卻是否平均。除了上述的結果項外，由于在先前計算參數設定中已開啟執行水路分析，因此還有冷卻水路流率可供檢視冷卻水路內部的冷卻行為。
5.
展開 Moldex3D模流分析之冷卻系統建模之一
冷卻系統建模 (Cooling System Modeling)
基本概念
本章教程演示前處理與模擬分析一個具有冷卻系統的模型。程序共分為四個部分：開始、建立冷卻系統、設定成型條件、執行分析與查看結果。
本章教學所涵蓋的功能如下表所列：
1. 準備開始 (Get Start)
開啟 Moldex3D Studio 并在主頁簽中點選范例 (或開啟) 即可開啟一個項目 (文件格式為MRM，儲存位置默認為 [安裝路徑]\Samples\Solid\Injection\Gear)。在模型樹狀表中，目前在組別1中僅有塑件與流道系統，尚未有冷卻系統，亦及理想冷卻模型在整個成型過程中會將模溫假設為常溫。為使模穴、模座及塑件成型有更精確的熱交換分析，需要建立冷卻系統后，利用冷卻分析再模擬。首先，在項目模型樹中對著組別1右鍵單擊并選擇復制組別，選取只有組別信息后點選確定，接著會看到新組別成立并已經內建相同的模型與設定供調整。
2. 建立冷卻系統 (Build Cooling System)
產生模座
在模型頁簽中點選模座即可產生模座，由于重新調整模型，因此需重新仿真分析。接著按下繼續 (不同于上一步的復制組別) 將會開啟模座精靈。軟件會根據塑件尺寸自動建立模座邊界框用以定義適合的冷卻系統區域。確認模座大小(預設) 與開模方向 (Z軸向) 無誤后，即可按下確認鍵。
加入冷卻水路
模座建立好之后，單擊冷卻水路并調整相關參數如方向、管徑、水路間距、與塑件間距等(如下圖所示)。在水路配置精靈中，點選下一步(箭頭)后，取消勾選在塑件的上面并按下確認鍵。
再一次單擊冷卻水路，在跳出對話框中選取產生一組新的水路，按下確定后會開啟水路配置精靈。
展開 Moldex3D模流分析之冷卻系統建模
瞬時冷卻分析
基本概念
本章節教程演示如何準備射出成型的瞬時冷卻分析。程序分為：開始、準備瞬時設定與開始分析。
本章教學所涵蓋的功能如下表所列：
位置
圖標
功能
主頁簽
范例
點擊開啟可直接開啟范例所在的文件夾
材料
經由材料樹狀表中開啟材料精靈并選取材料
成型條件
開啟加工精靈設定成型條件
計算參數
開啟計算參數精靈并設定計算參數
分析順序
選取或調整分析順序
開始分析
開啟計算管理員并提交分析工作
結果
切換至結果頁簽并使用后處理工具
模型頁簽
模座
開啟模座精靈建立模座與設定尺寸
冷卻水路
開啟水路配置精靈加入并調整配置冷卻水路
網格頁簽
生成
開啟邊界層網格精靈生成表面與實體網格
最終檢查
檢查模型是否有缺陷，若沒問題則確定模型
結果頁簽
探針
指定探針節點取得并顯示該處的信息
歷程
繪制結果項的全部或探針數據與時間的相關圖
設定(XY圖)
開啟設定窗口調整顯示樣式
工具頁簽
鑿切
隱藏所選取的網格
專案樹形圖
結果
開啟結果樹形圖選擇并檢視分析結果
1. 準備開始
加入冷卻系統模型
開啟Moldex3D Studio 并在主頁簽中點選范例(或開啟)即可開啟一個項目(文件格式為MRM，儲存位置默認為Moldex3D\2021\Samples\Solid\Injection\Gear)。
展開 Moldex3D仿真分析之Shell建模的厚度
薄殼 (Shell)建模的一般問題
薄殼 (Shell)建模所造成的流動波前間斷
薄殼 (Shell)建模所造成的流動波前間斷
薄殼 (Shell)建模的其他問題
網格品質
網格的質量會影響仿真效率與準確度。如果質量不佳，網格模型的分析結果會與實際對象有很大的偏差。一般而言，元素長寬比可用來評估網格質量。如果長寬比介于 0.3 至 0.6，網格品質為「中等」，若長寬比小于 0.3，則為「不佳」。Moldex3D 中大部分的元素長寬比會自動控制于 0.4 至 1.0，提高分析結果的可信度。
銳利與鈍的內部角度所造成的不良元素
元素的質量表格
網格密度
理論上，網格密度越高，仿真的準確度越高。但因為元素數量增加，運算時間亦會延長。因此需權衡效率與準確度。在大多情況下，薄殼 (Shell) 模型的元素數量建議介于 20,000 至 50,000。應提高縫合線位置區域、厚度變更區域以及指定特征的網格密度 (分辨率)，以確保分析結果的準確。下列為建議的分析策略。
?初步分析應使用較少的元素。目的是為了找出已射出模型的趨勢。
?進階分析應使用較多的元素。目的是為了取得更可靠的結果。
網格密度已經提高到一定的值，所以可以取得更全面的結果。
薄殼 (Shell)模型分辨率與元素數量之間的關系
展開 Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模
測進澆口 (Side Gate)
Moldex3D 可以在由 2D 布局生成 IC 封裝模型時，同時搭配由側邊進澆的 3D 澆口模型。對象的邊、撒點及網格監制都會自動處理，使得網格在進澆面上完全匹配 (澆口模型的進澆面需盡量貼其 2d 布局的外緣線且不重迭)
Moldex3D模流分析之運用Studio進行CoWos自動網格建模
進行到前處理的最后一個步驟，使用者可以點選最終檢查輸出網格模型，此流程需要數分鐘，若模型無問題，即可執行后續IC封裝模擬的分析設定。
注：執行最終檢查后無法再進行修改，使用者若想在最終檢查前刪除任一組件的實體網格，須刪除對應的3D組件。
補充：建議的計算參數設定
使用者可在執行打點或灌膠分析時，建議考慮重力因素以及將求解器準確度設定為0.1。
Moldex3D模流分析之BLM IC建模、金線精靈
BLM IC建模 (BLM IC Modeling)
?匯入CAD或使用工具頁簽的功能來準備幾何設計
?在模型頁簽中，為各個IC對象指定對應的屬性.
?在網格頁簽中，指定模型的總體與區域性撒點，并呼叫BLM精靈
?在BLM Wizard 中產生表面與實體網格 (在需要時修復網格瑕疵)
?執行最終確認來完成準備模型
注：更多細節，請參考前面針對一般成型的章節
?在模型頁簽建構其他IC組件
除了匯入CAD信息外，少數模型頁簽中的功能在BL模式下也能夠協助來創建IC組件，例如進澆口與加熱棒。在壓縮與底部填膠類型的封裝制程中，也會需要此處功能來創建壓縮區及溢流區等。但如果是Hybrid模式，為了網格質量的穩定性則較不建議使用。
?在網格頁簽產生BLM網格
要生成BLM網格，首先可點擊網格參數來為不同的組件作BLM網格設定，例如BLM層數或偏移比。再來可以點擊撒點來設定總體與區域的撒點數來控制網格分辨率，而越密的網格分布可以得到比較好的結果，但同時也會消耗更多計算支持。點擊生成來呼叫BLM精靈并點擊確認來來開始實例化網格(可以在各項目點擊加上標記來中途停止)。網格生成時如果發現有瑕疵則會中斷，需要使用修復網格中的功能來排除后再次進行網格生成。
金線精靈 (Wire Wizard)
進行封裝模擬時如果要進一步考慮金線行為的影響，則需要精確的 3D 金線建模。 當模型中已有 2D 布局時，金線精靈允許快速建置 3D 金線模型。在Studio中建立或匯入 2D 金線布局（基板平面上的無屬性曲線），然后單擊模型頁簽中的圖標以啟動金線精靈。
在金線精靈中，可以在 2D 布局中選擇曲線，而所選曲線的總數將在目標數量中計算。從清單中為金線設計選擇一個樣板，可以透過金線樣板功能手動新增樣板。
展開 Moldex3D模流分析之結合Moldex3D和ANSYS驗證玻纖對聚乳酸產品結構的影響
圖六 Moldex3D和ANSYS的模擬結果驗證
結果
從Moldex3D的使用經驗中可獲知，在不同變量下，纖維對產品的影響都能夠有效預測。透過Moldex3D FEA接口功能模塊，用戶能夠輸出纖維配向結果至ANSYS進行結構分析，獲得更精準的結構分析結果，是非常強大且可靠的工具。本案例的研究，將能幫助加速PLA復材在行動裝置外殼的應用。
Moldex3D模流分析之Studio如何將自動網格建模功能應用在CoWos
進行到前處理的最后一個步驟，使用者可以點選最終檢查輸出網格模型，此流程需要數分鐘，若模型無問題即可執行后續IC封裝模擬的分析設定
注：執行最終檢查后無法再進行修改，使用者若想在最終檢查前刪除任一組件的實體網格，需刪除對應的3D組件。
補充：建議的計算參數設定
使用者可在執行打點或灌膠分析時，建議考慮重力因素以及將求解器準確度設定為0.1。
