PVT分析的案例
高分子材料PVT特性分析（Polymer PVT tester）
而在眾多塑料射出成型過程中，必須是仰賴加工流程之調校經驗，預先對材料特性進行認識及分析，方可減少調校時間并降低產品質量缺點，并提升生產效益。
在射出成型工藝中，相關之塑料性質量測分析包含流變分析、PVT分析、熱傳分析等，本文針對PVT分析部分進行詳細介紹如下。PVT儀器可量測出塑料在溫度、壓力變化下的體積變動數據，藉以獲得該材料的PVT物理性質，再透過有效之 模流分析來優化射出產品。
PVT測試單元架構
PVT量測取得的主要數據為壓力、溫度與比容（即密度倒數），PVT曲線描述塑料在熔融狀態與固化狀態轉變過程中，材料之體積（或比容值）隨溫度及壓力的外在變化，所呈現出三者數值之間的關聯性。在量測過程中，儀器持續收集所需的數據，并記錄原始數據給用戶進行分析與模式細數之計算，來滿足加工、生產或其他應用之預測分析需求。
本公司PVT測試設備遵循ISO17744標準，系將受測材料放置于一組含加熱、冷卻功能，溫度可控的測試料筒內，使用密封墊將受測材料包覆其中以防止泄漏。受測材料可為粒狀或粉狀，使用上、下活塞頂住密封墊，測試期間對活塞施加壓力，對待測材料進行加壓與穩定持壓控制，并搭配高精度行程傳感器，獲得比容值的變化（詳如圖1），此操作模式的PVT測試過程與射出成型制程比較相符。
圖1：PVT測試結構示意圖
PVT測試流程
PVT測試儀器提供四種測試流程，分別是等壓降溫、等壓升溫、等溫變壓降溫及等溫變壓升溫。一般塑料測試采用等壓降溫流程進行測試，測試過程中，施加固定壓力下，控制溫度以固定斜率從塑料熔融溫度，下降至常溫狀態。若有設定不同壓力段，則程序再次升溫至熔融溫度，以下一段壓力再進行一次降溫程序。測試程序進行過程，系統會陸續擷取各項數據，最終匯整出PVT數據與曲線。
展開 Moldex3D模流分析材料性質與模型之PVT模型
此模型具有較完善之能力去表征半結晶性材料及非晶性材料的PVT關系，目前已廣泛應用于主要的CAE計算中，此模型也是Moldex3D中最推薦應用的。
此處須應用到13個參數，其中式子表征出半結晶性材料在熔點附近其體積突變之特性。針對非結晶性材料而言，其線性的PVT關系只須要 b7, b8 及b9 是在Moldex3D中，Tt 也被用來表征材料在其轉化溫度附近其黏度突變之特性。
在過去，熟化所導致的體積收縮在翹曲仿真中常會被忽略，但是最近有更多證據顯示其只考慮單純的PvT效應對于翹曲與殘留應力的計算是不夠的，尤其對于流長比較大的部件。只不過熱固塑料的PvT-C(熟化)關系并沒有被完整的確立，所以也沒有模型來描述熟化的影響，所以除了常數比容與修正版Tait模型2，也新增了兩個PVTC模型來納入熟化的影響。
兩域式Tait 修正模型(Two-Domain Modified Tait Model)
此熱固材料模型延伸自Tait 修正模型2，使用同一個公式來計算比容V，但是不同的是對熟化與非熟化的情形給不同的系數。由此可以分別得到熟化時與非熟化時兩個比容Vuncured和 Vcured再利用熟化率計算出實際的比容如下：
Spencer-Gilmore-C 模型 (僅適用熱固材料)
與原始的Spencer-Gilmore模型相較，多了一個參數, ζ, 來計算熟化(C)影響。
Tait-C 模型 (僅適用熱固材料)
與原始的Tait 模型相較，多了一個參數, ζ, 來計算熟化 (C') 影響。
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圖 4：磁帶樣品以 TMA 量測收縮應力的分析結果
參考資料
[1].文章首圖引自 https://www.tainstruments.com/tma-450/，分別為 TA 儀器公司 熱機械分析儀 (TMA) 設備產品，以及 TMA 儀器量測區域細部構造
此文章摘錄自2021年8月技術月刊
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高分子材料PVT特性分析（Polymer PVT tester）
展開 moldflow個人的學習經驗(也包括網上論壇的總結)
之前遇到一個未填充PE的料，分析發現分子配向產生的變形比收縮因素大很多，而且澆口的位置會對分子配向產生很大的影響（澆口只是微調），后來去官方詢問說是結晶的影響 - 2010r2沒有結晶分析，PVT的數據不足以捕捉到結晶的影響，不過因為材料本身有CRIMS數據，所以才會在變形結果中反映出來。希望新版本出來以后再試試。 貌似PP和PE都會對這種剪切導致的結晶比較敏感吧？
CRIMS測試重點是樣條的橫向和縱向收縮，所以能夠體現各相異性的影響（包括結晶、玻纖、分子取向）。
8.
moldflow的計算是基于有限差分等基礎上的，它的計算是一個在假設的初始條件和邊界條件下，利用能量守恒（各種分析不一樣）等原理，建立平衡方程而求解的。在這樣假設的條件下進行求解，如果整體求解，必然會造成很大的誤差，另外，也有可能平衡方程不夠，也就是力學中的超靜定問題。需要對整體進行離散，于是就有了網格的劃分，將原來的整體進行細分，每個單元都是一個個體，他們之間相互聯系。可以建立平衡方程。網格的劃分，平面的有四邊形，三角形。空間3D的有四面體，六面體等。空間的四面體毫無疑問更加與實際想符合，因為原問題本身就是一個空間物體。而Moldflow的表面模型技術是其獨創的基于STL數據交換標準的，將整個流體簡化成表面流動的模型。四面體模型也就是3D模型則是一般有限元都采用的網格劃分方式，不僅是表面流動分析，其內層也考慮。其分析所以相對會更加準確。
解釋兩個問題：
1、3D流動前沿溫度計算問題已經在Moldflow最新版本中得到糾正；
2、對Fusion網格厚度的手工修正對流動分析有效，但對冷卻和翹曲分析無效，所以不能大范圍的改動厚度
展開 
立式冷卻機流場均勻性仿真研究
過去，工程師僅使用1D 流動分析軟件來分析多相流設備中的相位平衡，而ANSYS 客戶現在已可使用3D 計算流體動力學進行分析和PVT 計算，針對不同流體溫度和壓力說明詳細的流體力學屬性和相關流動屬性。ANSYS 渠道合作伙伴Grupo SSC 開發了一種應用，其能夠判斷不同儲層流體的熱力學特征。該應用通過匹配現有的實驗數據（飽和壓力、密度和天然氣石油比例），預測沒有數據可用情況下的相關屬性。該應用可連接到ANSYS CFD 軟件，提供準確說明流體屬性所需的全部PVT 信息，實現對相變更準確的預測，如蒸發工藝中發生的相變。
本文是ANSYS 墨西哥渠道合作伙伴Grupo SSC 的成果。
水下分離器的冷卻分析
設計能長期高效可靠運行的水下設備充滿挑戰。部分復雜性在于，需要掌握在生產中斷或暫停過程中每個裝置的多相流和冷卻情況。工程師力圖避免多余的水合物形成。巴西FMC Technologies 的工程師對三相重力分離器進行了熱和流體流動分析，以優化設計，并在4℃ 外部溫度（海水）下確定冷卻溫度范圍在55℃ 到15℃ （水合物形成溫度）的要求。
巴西FMC Technologies 獲得ANSYS 南美渠道合作伙伴ESSS 的支持。本信息摘自2014 年CFD 石油行業大會資料。
流動保障：天然氣水合物特性描述
綜合運用組分傳遞和群體平衡建模，工程師能夠仿真給定壓力、溫度和天然氣組成條件下油氣設備和管道中的水合物形成。通過包含水合物形成動力學，工程師能夠分析說明體積和表面引發的相變流程。這一結構能夠使用ANSYS 計算流體動力學解決方案跟蹤油氣應用中二相流的水合物沉積、積聚和分解效應。
展開 絕對原創：Moldflow CAE分析經驗和原理整理(自己總結)。
做了兩個簡單的分析試驗，總循環時間相同。
試驗1：fill＋pack＋cool＝5s，open＝0.1s
試驗2：fill＋pack＋cool＝2s，open＝3.1s
最終產品溫度相差10度左右。
Moldflow首先依據Cooling Time（Fill＋Pack＋Cooling）計算產品的熱通量（Heat Flux），通量大的位置熱量大需要比較難冷卻。但實際上Mold Open期間冷卻水一直在運轉，勢必也會帶走模具中多余的熱量。所以Moldflow在冷卻分析時利用一個系數修正Flux，即（Cooling Time）/(Cooling Time +Mold Open Time)，這樣實際冷卻計算時Flux就會減小，模具溫度就會更低。Moldflow不考慮熱輻射的問題，但模具邊界的HTC為10，溫度為室溫，以此考慮邊界的熱損失。
40.
怎樣做CRIMS矯正?是在warp工藝設置單元里面設置嗎?
不可以設置的，需材料本身測試過。可經常比較Moldflow分析的變形量和實際變形量的比較，找出大致的規律自己校正翹曲結果。
41.
PVT對材料的各方面的性能都有著極大的影響，其反映體積，溫度和壓力之間的相互關系。
通常在壓力不變的情況下，溫度越低對應體積越小。(如從220℃冷卻到頂出溫度的體積收縮值要比從270℃冷卻到
頂出溫度的體積收縮值小)。在溫度不變的情況下壓力越大對應體積越小。體積的變化影響著產品密度，而密度又直接
影響著產品的物理性質。
材料PVT的測定方式通常是:
1.溫度不變的情況下測體積變化與壓力的關系。
2.壓力恒定的情況下測體積變化與溫度的關系。
Moldflow中 PVT計算方程為: V(T， P)=V0(T) [1-C㏑(1+P/B(T))]+ Vt (T，P)
其中V(T， P)是指定溫度，壓力下對應的體積。
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