3D設計仿真分析
關注創建者：simulation木婉清 創建時間：2018-08-29
3D設計仿真分析的視頻教程
更智能的3D打印設計和工藝仿真應用網絡研討會
以應力為導向的創成式設計 快速獲得多組輕質、一體、光順的候選方案 無網格拓撲優化分析 無需第三方軟件，可將優化結果文件轉換為CAD幾何 同一平臺下對優化結果進行應力、模態的精準校驗 對優化方案，做打印可行性分析，獲取最佳的打印方案
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3D打印仿真分析（Python實現多個step、生死單元，適用于焊接仿真、激光同軸送粉、激光熔覆）
ABAQUS 3D打印仿真分析 涉及3D打印基板、打印件建模，Python實現多個分析步step設置，Python實現生死單元設置，DFLUX熱源子程序設置 適用于激光同軸送粉、激光熔覆、激光近凈成形LENS、焊接仿真
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基于Moldex 3D和ABAQUS的聯合仿真分析
為什么需要聯合仿真； ??2.?基于Molex3D軟件的工藝-結構聯合仿真； ??3.?Moldex3D FEA接口功能描述； ??4.?Moldex3D+Abaqus聯合仿真分析流程； ??5.?聯合仿真關鍵數據處理。 為了更好的幫助仿真工程師排除工作中的困擾，方便大家工作之余充電開拓不熟悉的知識領域。
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3D設計仿真分析的實例教程
從反復試誤到結構化搜尋
葡萄牙米尼奧大學（University of Minho）的聚合物與復合材料研究所（Institute of Polymers and Composites，IPC），運用仿真與人工智能（AI），解決射出成型中最棘手的其中一項瓶頸：在不犧牲質量的前提下，實現快速且均勻的冷卻。IPC團隊采用「仿真優先」的工作流程，并結合基于主成分分析（PCA）的目標篩選、類神經網絡（ANN）代理模型，以及多目標演化優化，該團隊成功將過去須耗時數周的傳統試誤法，轉為一套結構化、以數據為導向的搜尋流程，能有效找出最佳的模具與制程設計方案。
模擬與AI：優化設計決策的關鍵推手
冷卻通常占整個射出成型周期的70%-80%，也是造成殘余應力、翹曲和位移的主要原因。雖然異型水路（Conformal Cooling Channels，CCC）有助于緩解上述問題，但其水路配置便是一個涉及周期時間、溫度條件及可制造性的多目標難題。為了應對這項挑戰，IPC團隊利用Moldex3D來評估設計方案，并藉助AI有效權衡最佳方案，而這種方法也使該團隊能穩定獲得優于傳統水路配置的溫度分布、成型周期時間。
應用焦點：采異型水路的薄壁杯
為具體說明該方法，IPC團隊展示一個薄壁杯的案例。他們用Moldex3D來評估水路配置、直徑與間距，同時透過AI縮短搜索范圍并識別有效設計方案。藉由這套工作流程，所預測的成型周期較傳統配置明顯縮短，成功展現異型水路結合AI，便能以簡易的驗證方式來加速設計優化。
圖一、異型水路設計范例
IPC團隊的工作流程
射出成型的項目往往需要追蹤數十項數據。IPC團隊首先透過主成分分析（PCA），在確保不遺漏問題本質的情況下，縮減優化目標。接著運用Moldex3D模擬分析結果來訓練類神經網絡（ANN）代理模型，以快速預測溫度與冷卻時間。
展開 仿真可制造性設計 (Simulation DFM )
仿真可制造性設計 (sDFM) 是一種輔助制造的功能。它為產品設計提供相關的模具分析結果，使設計者可以減少手動驗證每個模擬結果狀態的時間。sDFM 的過程分為三個階段： sDFM Setting、sDFM Viewer 和 sDFM Report。
?sDFM Setting 允許使用者自定義驗證標準格式。驗證標準包括驗證項目、相關設計標準和制造中的關鍵因素。用戶可以設定標準以從提供的信息中查看分析項目。
?sDFM Viewer 允許用戶查看每個分析項目的驗證狀態。用戶可以右鍵單擊 SYNC UI 樹狀菜單上的 項目管理器(Project Manager) 來操作sDFM Viewer，它使用自定義的驗證標準顯示自定義選擇的分析項目列表和驗證狀態。
?sDFM Report 功能在 PowerPoint 中提供完整的標準內容和分析項目結果。用戶可以透過報告中的信息查看整個設計過程。
1. sDFM設定 (Simulation DFM Setting)
?右鍵單擊 項目管理員(Project Manager) 并在目錄中選擇 Simulation DFM Setting。
?選擇 Simulation DFM Setting 設定后，開啟 Simulation DFM Setting 模板列，可操作新增/編輯/刪除及匯入/匯出檢驗模板。
?用戶可以在 Simulation DFM Setting 中選擇驗證項目。在每個子項目下，必須的分析項目（帶有注釋必須）不能取消勾選。
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此案例中我們使用閥式澆口技術和不同厚度的導流設計，以幫助塑料在對象不同區域內流動能夠平衡，同時可以降低射出機高噸數的需求。
為了進一步了解此注塑過程，Shape 使用Moldex3D Shell網格快速模擬多組不同的設計變更，Shape將不同厚度的導流設計加入于對象上不同的區域，希望可以藉此消弭縫合線的產生和達到塑料流動平衡狀態。透過模擬取得設計變更組的條件加入最后的產品設計，并同時與Moldex3D eDesign 3D網格技術進行模擬交互比對。Shell和3D網格的模擬結果比對中，可以發現Moldex3D Shell是可靠、又適合短時間內必須做出多組設計變更的工作流程的迅速分析方式；而Moldex3D eDesign的分析則可以提供更全面精準的分析結果，進一步在開模前驗證產品設計，為產品質量嚴格把關。
挑戰
Shape在產品與模具設計過程中，遇到了不少挑戰：
找出理想的閥式澆口設計，以達到流量均衡狀態
加入導流設計以達到流動平衡，同時把產品重量控制于理想范圍之內
原始設計所需要的鎖模力超過原射出機的負荷
節省試模次數和避免開模后模具設計修改
解決方案
此案例必須透過多次的設計變更，如調整澆口數量及位置、導流厚度設計與位置，加上經過多次的模擬分析，進而克服產品設計挑戰，最后達到設計優化狀態。然而Shape必須在兩個星期的時間內完成設計變更和模流分析應證，為了達到快速又可靠的分析結果，Shape首先利用Moldex3D Shell網格技術來模擬與進行設計變更，再加上Moldex3D遠程工作管理系統，快速得到仿真結果，使得工程師能夠有效的左證參考仿真數據并應用于下個設計變更中，因此大大地提升了其工作速度與效率。
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什么是DL測試版？
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現代塑料產品設計為了追求功能集成與美觀，模具結構變得日益復雜。對嵌入件（Part Insert）而言，前處理—特別是網格制作—面臨巨大挑戰。多材質射出成型（Multi-Component Molding，MCM）模擬最困難的地方在于不同材質（如雙色模、金屬嵌件）之間的接觸面處理，其模擬的準確度往往取決于組件交界面的處理。
以往工程師常面臨兩難：選擇非匹配網格（Non-matching Mesh
樹脂轉注成型（Resin Transfer Molding，RTM）是一種先進的復合材料成型制程，通常透過將纖維布含浸樹脂來生產高性能復合材料零件。RTM能夠生產具備高質量、復雜幾何形狀，以及尺寸精度、機械性能良好且一致的零部件。
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
在射出成型領域中，冷卻系統至關重要。塑件必須冷卻固化至特定溫度，脫模頂出時才能具備足夠的剛性，以避免塑件因外力產生變形，并可保持尺寸穩定性。此外，冷卻時間占整個成型周期70%-80%的時間，因此良好的冷卻系統可以大幅縮減成型周期、提升產能。
然而對許多大型產品的模具而言，水路數量多且復雜，這導致在分析之前，須耗費大量時間整理模具中各群水路的進出途徑。Moldex3D Studio的冷卻水路回路精靈提供可整理
從反復試誤到結構化搜尋
葡萄牙米尼奧大學（University of Minho）的聚合物與復合材料研究所（Institute of Polymers and Composites，IPC），運用仿真與人工智能（AI），解決射出成型中最棘手的其中一項瓶頸：在不犧牲質量的前提下，實現快速且均勻的冷卻。IPC團隊采用「仿真優先」的工作流程，并結合基于主成分分析（PCA）的目標篩選、類神經網絡
DTAS Python在公差仿真中的應用
作為一名長期從事裝配公差分析與三維仿真的尺寸工程師，我在實際項目中感受最深的，并不是理論方法有多復雜，而是大量重復、規則明確卻極其耗時的基礎建模工作。
在復雜裝配項目中，零件與工裝數量多、層級深，點、孔、銷等幾何特征分布在不同的 Part 和 Piece 下。特征命名需要遵循統一規范，公差對象需要按規則批量建立。這些工作在邏輯上并不困難，但一旦完全依賴界面操作
Moldex3D Studio提供使用者便利的網格編修相關功能，能產生客制化的網格分布。使用者可使用Moldex3D預設網格參數來建立網格，此方式能大幅降低模型網格化的人工時間，不過，在個別情形下，亦提供使用者各類工具進行網格編修，進一步優化網格品質，使建模流程更加友善。
Moldex3D新增功能讓用戶于建模時能更客制化的生成所需網格，如更方便的撒點設定、自動替換接觸面表面網格、更彈性的進階表面網格生成參數
As we know, injection parts have encountered many molding problems, such as short shot, weld line, residual stress, warpage and so on. Some products are thin and huge, for example, automobile parts. Therefore
前言
在光學設計領域，鏡頭系統是核心研究對象，鏡頭相關設計與仿真在光學設計中占據著重要比重。傳統鏡頭分析多依托幾何鏡頭設計等專業工具，而在需要精細化衍射分析的實際場景中，光學仿真需兼顧衍射效應等關鍵物理特性。本次我將以像散轉換器為實操案例，為大家講解如何通過 VirtualLab Fusion 導入鏡頭文件，完成包含衍射分析的光學系統仿真。
圖1. 模式像散轉換器概念圖
如圖1所示
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為什么使用壓縮成型模擬?
壓縮成型為塑料在高溫高壓的條件下被擠壓進預熱的膜腔中直到固化的成型過程。其制程可用于大量生產且達到低成本的制模，適用于具有復雜外觀、高強度或抗高沖擊性的產品。
壓縮成型能夠快速生產復雜的復合材料部件，Moldex3D支持許多不連續的且常用于壓縮成型的FRP材料，包含熱塑性材料GMT、LFT-G、LFT-D；也支持熱固性材料，例如SMC、BMC材料。
模擬挑戰
