翹曲分析
關注創建者：ACMT協會 創建時間：2023-09-18
翹曲分析的視頻教程
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翹曲分析的實例教程
注意：如果計算機的內存資源(RAM)不足，建議使用 簡化網格 進行挫曲分析和非線性翹曲分析。需要準備另一個網格元素量較少的網格模型，并與原始模型進行定位映像。
-提交作業以進行翹曲分析
步驟五：完成所有的分析設定后，點擊 開始分析，將分析序列中含有翹曲變形的作業提交給計算管理員。計算完成后，可以于項目樹中選擇翹曲結果，觀察變形預測。
結果：用戶可以比較標準版翹曲和非線性翹曲的結果。在這個案例中，可以觀察到考慮幾何非線性后，變形明顯較大。
展開 我們的非線性翹曲分析中也將導入挫屈分析的特征向量，作為觸發非線性特性的缺陷。
以「非線性翹曲分析」進行翹曲預測
Moldex3D針對使用者的翹曲分析需求，推出新的求解器「非線性翹曲分析」。在此求解器中，使用者只須選擇「非線性翹曲功能」項目，軟件進行分析時即會自動考慮非線性幾何效應。
以下先用一個簡單的例子來說明考慮幾何非線性的影響。圖二為比較「標準翹曲」和「非線性翹曲」的結果，兩個結果的變形形狀明顯不同。透過這些結果的平衡路徑，我們可以輕易觀察到該模型的幾何非線性在分析中起著重要的作用。因此若要獲得準確的分析，此類殼狀產品勢必要考慮幾何非線性的影響。
此外，非線性翹曲分析也提供應力分布結果，供使用者檢視應力值最大或應力集中的區域在何處。
圖二 非線性翹曲分析(左)與線性翹曲分析(右)
圖三 負載-位移曲線
圖四 不同組件的應力分布
汽車零件應用案例
汽車零件的制造通常是以薄件或輕量化為目標，因此其幾何效應可能會導致幾何非線性及其他物理性質分布差異等問題。
以下以一個汽車零件案例來呈現幾何非線性的影響。如圖五所示，線性和非線性翹曲分析存在明顯的變形差異。圖六紅圈區域的體積收縮結果顯示，由于該區厚度較薄，使其收縮值高于其他區域。由此案例可看出，在考慮幾何非線性的情況下，顯示由模型幾何、加工條件或纖維等因素所導致的不同收縮分布看來，對變形的影響很大。因此，對于類殼狀產品，我們通常會建議用戶選擇「非線性翹曲」分析進行變形預測。
圖五 線性分析(左)與非線性分析(右)結果比較
圖六 充填/保壓階段的體積收縮
簡化網格應用
迭代過程中，非線性分析非常耗時且計算成本相當高；此外，用于流動分析的網格元素數量龐大、元素形狀也較大，與結構分析的需求不同。
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此外，非線性翹曲分析也提供應力分布結果，供使用者檢視應力值最大或應力集中的區域在何處。
圖二 非線性翹曲分析(左)與線性翹曲分析(右)
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圖五 線性分析(左)與非線性分析(右)結果比較
圖六 充填/保壓階段的體積收縮
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展開 翹曲分析 Warp
翹曲是影響產品質量最明顯和最關鍵的現象之一，通過減少產品翹曲，提高成品率，從而降低公司成本。
Moldex3D Warp允許使用者對厚件和厚度變化幅度大的零件進行動態翹曲分析。藉由翹曲分析，使用者可以輕松驗證收縮效應造成的產品變形率，并有效地識別翹曲原因。對于纖維填充材料而言，翹曲分析結合復合材料理論和纖維排向結果(使用Fiber模塊) 來預測非等向性收縮、殘余應力和材料粘彈性對翹曲的影響。此外，可以通過FEA接口模塊接軌其他結構性分析軟件，以執行更真實的結構分析。
功能
? 在實際成型之前預測最終產品形狀，并確定翹曲的根本原因。
? 可評估位移、體積收縮、密度、纖維排向（需Fiber模塊）、熱/流動引起的殘留應力、區域收縮效應、溫度差異效應、平整度
? 考慮材料特性、流動/保壓/冷卻制程、模內干涉(IMC)對翹曲的影響。
? 強化版翹曲分析功能是包含瞬時歷史效應進行迭代計算，連結物理現象包括冷卻階段的收縮效應與產品頂出后的自由形變、固化過程中的黏彈效應、溫度的瞬時效應，可更準確地對產品進行殘余應力分析，得到更精確的翹曲結果。
? 薄殼產品的大變形也可使用非線性翹曲分析獲得更準確的模擬結果。
特色
塑件翹曲分析
? 計算從加工條件到環境條件的溫度或壓力改變時，導致材料收縮之最終塑件形狀
殘留應力分析
? 塑件頂出后即收縮變形至一均衡形狀；此時，塑件內部殘存的壓力稱為制程殘留應力
? 計算成型周期時產生之殘留應力，包含溫度效應、壓力分布、纖維配向及幾何特征
模具干涉
? 在產品彈出之前，模具內部已經產生了翹曲變形。但由于剛性模具的限制而自由收縮和變形
? 使用模具干涉計算翹曲，可提高翹曲分析精度
展開 考慮模具干涉效應 (Consider in-mold Constraint Effect)：勾選此選項以考慮塑件頂出前在模具內受到的收縮干涉，而翹曲分析后將會輸出額外的結果項顯示因為模具干涉效應所導致的位移變形量。考慮模具干涉效應的翹曲變形總量一般會比沒有考慮來的小。
求解器加速 (Solver Acceleration)：勾選此選項(默認)以啟用效率高的基材求解器做為計算工具。如果此選項被關閉，計算穩定性會更好但也會耗費更多的計算資源與時間。
考慮流動殘留應力在翹曲分析 (Consider flow induced residual stress in stress page analysis)：勾選此選項以考慮流動殘留應力對翹曲變形的影響，翹曲分析將會讀取充填/保壓分析輸出的流動殘留應力結果 (由VE模塊之計算參數啟用)。否則翹曲的計算將只考慮溫度變化導致的體積收縮。
輸出熱位移：勾選此項目來在翹取結果輸出熱位移項目，也就是計算純粹在頂出后才產生的變形量以評估冷卻過程的效用。
纖維強化材料選項 (Fiber-Reinforced Material Option)
Moldex3D可進步地分析纖維強化材料（由塑料和纖維復合而成）的翹曲變形。唯有所選材料包含纖維時，才能選擇翹曲(Warp) 標簽中的 纖維強化材料選項(Fiber-Reinforced Material Option)。
•計算考慮纖維配向效應 (Consider fiber orientation effect)
當流動(F/P)分析有計算纖維排向時，可以啟用此選項(如果材料含纖則為預設)來考慮纖維配向對翹曲結果的影響。則翹曲分析讀取充填與保壓模擬的纖維排向結果，以計算受影響的機械性質(模數)并提供做翹曲分析的計算。
展開 
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如何提高模擬分析的準確性-網格篇1個月前
03匹配率的控制 ：
-匹配率是雙層面網格最重要的參數之一
-網格生成后應首先檢查的網格參數
-流動分析>85%，翹曲分析>90%
04網格對結果的影響：
熔接線位置的網格必須具有足夠的密度以拾取熔接線
如果薄區域的網格不夠精細，可能無法預測氣穴
凍結層因子無法使用粗糙網格進行預測
咨詢電話：020-66221668
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避免產生氣泡缺陷
結構驗證
? 應用流固耦合（fluid-structure interaction）算法預測金線、導線架、芯片偏移、芯片變形等行為
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制程條件影響預測
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后熟化制程翹曲與應力分析
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分析安裝孔位（含6個螺紋孔）位置度
2、 采用灰度特征值對孔位進行擬合，精度更高
3、3D曲面與CAD設計面貼合度（自由曲面形位公差分析）
應用案例：汽車保險杠塑料件檢測
檢測需求
1、裝配孔位多，且分布密集
2、注塑模具精度驗證，翹曲變形檢測
解決方案
1、尺寸及形位公差測量、CAD數模比對
2、反變形修模、首件檢測、過程控制、翹曲分析
