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薄殼 (Shell)建模的一般問(wèn)題 薄殼 (Shell)建模所造成的流動(dòng)波前間斷 薄殼 (Shell)建模所造成的流動(dòng)波前間斷 薄殼 (Shell)建模的其他問(wèn)題 網(wǎng)格品質(zhì) 網(wǎng)格的質(zhì)量會(huì)影響仿真效率與準(zhǔn)確度。如果質(zhì)量不佳，網(wǎng)格模型的分析結(jié)果會(huì)與實(shí)際對(duì)象有很大的偏差。一般而言，元素長(zhǎng)寬比可用來(lái)評(píng)估網(wǎng)格質(zhì)量。

Shell 薄殼模型 (Shell Model) 當(dāng)項(xiàng)目建立并設(shè)定為Shell (薄殼模型)類型后, 點(diǎn)擊網(wǎng)格頁(yè)前來(lái)切換過(guò)去。利用薄殼模式來(lái)為塑料成型建模可以大大地增加求解器計(jì)算時(shí)的速度。雖然與3D建模時(shí)相比多少在功能上有些限制(尤其特殊成型制程)，大部分的工具在Shell也都能使用到。

特征傳統(tǒng)的薄殼模型分析需轉(zhuǎn)換成「中間面」模型。若是具有不同厚度的復(fù)雜模塊，轉(zhuǎn)換的作業(yè)十分困難，粗短的塑件很難判斷中間面，需要時(shí)間來(lái)累積轉(zhuǎn)換的經(jīng)驗(yàn)。而且，部分塑件的特征會(huì)被忽略，例如圓角，厚度轉(zhuǎn)換的區(qū)域。在實(shí)體分析中，用戶可自行考慮上述因素。無(wú)法判斷中間面中粗短的塑件實(shí)體分析的結(jié)果會(huì)比傳統(tǒng)薄殼分析更合理，例如噴泉流、轉(zhuǎn)角效應(yīng)以及纖維材料翹曲等等。

本案例以一薄殼軌道沖壓成形仿真分析，以ABAQUS仿真平臺(tái)進(jìn)行操作，以為此類工程問(wèn)題提供設(shè)計(jì)思路。2模型分析本案例的模型是通過(guò)三維建模軟件UG10.0完成，建立完成后導(dǎo)入ABAQUS進(jìn)行網(wǎng)格劃分、材料賦予、邊界條件約束等相關(guān)工作。

注：Moldex3D Studio 分析引擎支持氣體輔助2.5D射出成型模塊；因此，氣體輔助射出成型分析也可選擇使用Moldex3D Studio 2.5D薄殼模型分析引擎[2.5D]分析（2.5D Shell Model Solver[2.5D]）。 制程設(shè)定 (Process Setting)在加工精靈中，輸入設(shè)定項(xiàng)目的數(shù)值。完成制程設(shè)定之后，點(diǎn)擊儲(chǔ)存（Save）。

?基本概念 (Basic Concept) 本章節(jié)說(shuō)明 Shell 模型的射出成型仿真之操作流程。內(nèi)容包含將幾何模型轉(zhuǎn)換成網(wǎng)格模型的前處理、計(jì)算的分析設(shè)定，以及檢視分析結(jié)果的后處理。整個(gè)制程的流程圖顯示如下。 匯入幾何 啟動(dòng) Rhinoceros，從目錄：\[安裝路徑]\Samples\Geometry\STL 中加載玩具車的 CAD 檔案 。(此范例中加載 toycar.stl

薄殼 (Shell)建模的一般問(wèn)題薄殼 (Shell)建模所造成的流動(dòng)波前間斷薄殼 (Shell)建模所造成的流動(dòng)波前間斷薄殼 (Shell)建模的其他問(wèn)題網(wǎng)格品質(zhì)網(wǎng)格的質(zhì)量會(huì)影響仿真效率與準(zhǔn)確度。如果質(zhì)量不佳，網(wǎng)格模型的分析結(jié)果會(huì)與實(shí)際對(duì)象有很大的偏差。一般而言，元素長(zhǎng)寬比可用來(lái)評(píng)估網(wǎng)格質(zhì)量。

修復(fù)較差質(zhì)量元素 1.單擊 [Show Poor Element Profile] 。 紅色封閉曲線標(biāo)示長(zhǎng)寬比低于 0.3 的元素。會(huì)以藍(lán)色封閉曲線標(biāo)示長(zhǎng)寬比介于 0.3 與 0.6 的元素。 2.下圖顯示其區(qū)域的放大圖。請(qǐng)小心檢視較差質(zhì)量元素以及其周圍元素。 請(qǐng)注意，必須修復(fù)圓形浮柱與車頂之間邊界上的節(jié)點(diǎn)，以維持其連接性。 下方示范修復(fù)此問(wèn)題的方法

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最后指定輸出位置，即可輸出映像后之薄殼模型。 步驟5：在LS-DYNA中輸入映像后之薄殼模型，并執(zhí)行結(jié)構(gòu)分析。下圖為考慮射出成型效應(yīng)后，結(jié)構(gòu)分析之應(yīng)力分布結(jié)果。

適用場(chǎng)景：二次殼單元適用于對(duì)精度要求高、變形復(fù)雜的薄殼結(jié)構(gòu)，特別是存在應(yīng)力集中或需要精確模擬曲面變形的情況。它們對(duì)剪力自鎖和薄膜鎖死不敏感，適用于各種載荷條件下的薄殼結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析。優(yōu)缺點(diǎn)分析： 優(yōu)點(diǎn)：能夠更精確地模擬復(fù)雜變形和應(yīng)力分布；對(duì)剪力自鎖和薄膜鎖死不敏感；在小變形情況下提供極高的精度；適用于各種薄殼結(jié)構(gòu)。

對(duì)于薄殼和厚殼問(wèn)題的應(yīng)用均有效，且考慮了有限薄膜應(yīng)變； 薄殼單元：STRI3,STRI35,STRI65,S4R5,S8R5,S9R5,SAXA。強(qiáng)化了基爾霍夫條件，即：垂直于殼中截面的平面保持垂直于中截面； 厚殼單元：S8R,S8RT。

Moldex3D AEP 解決方案提供從產(chǎn)品設(shè)計(jì)者、模具開(kāi)發(fā)者到專業(yè)的 CAE 使用者，一個(gè)全方位洞悉產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工具，涵蓋薄殼件到各式更精密復(fù)雜的設(shè)計(jì)。Moldex3D AEP 解決方案的標(biāo)準(zhǔn)分析模塊中幾項(xiàng)特色包含：3D Coolant CFD可滿足所有客戶在RHCM、Conformal cooling的需求，也可以滿足各類熱塑與熱固成型的客戶。

當(dāng)殼的厚度與寬度比h/L處于薄殼范圍時(shí)，采用Kirchhoff薄殼理論進(jìn)行計(jì)算可以減少計(jì)算量，而且誤差較小。

纖維方向張量值并非從每層的中央計(jì)算而得，而是從每層的接口間計(jì)算而得，因此對(duì)于具有n層的薄殼元素來(lái)說(shuō)，會(huì)含有n+1個(gè)方向張量結(jié)果，每層的纖維張量結(jié)果會(huì)以特定的.ele.00y文件名儲(chǔ)存，此處y代表接口的數(shù)量，例如20層的薄殼元素會(huì)有從.ele.oo1到.ele.021個(gè)張量結(jié)果文件，每層接口的位置介于-1到+1之間，下圖是一個(gè).ele文件的范例。

特征傳統(tǒng)的薄殼模型分析需轉(zhuǎn)換成「中間面」模型。若是具有不同厚度的復(fù)雜模塊，轉(zhuǎn)換的作業(yè)十分困難，粗短的塑件很難判斷中間面，需要時(shí)間來(lái)累積轉(zhuǎn)換的經(jīng)驗(yàn)。而且，部分塑件的特征會(huì)被忽略，例如圓角，厚度轉(zhuǎn)換的區(qū)域。在實(shí)體分析中，用戶可自行考慮上述因素。無(wú)法判斷中間面中粗短的塑件實(shí)體分析的結(jié)果會(huì)比傳統(tǒng)薄殼分析更合理，例如噴泉流、轉(zhuǎn)角效應(yīng)以及纖維材料翹曲等等。

步驟1：在LS-PrePost的前處理過(guò)程中，開(kāi)啟LS-PrePost 4.0，輸入薄殼網(wǎng)格模型(IGS file)，使用Auto Mesher來(lái)產(chǎn)生網(wǎng)格 (建議使用LS-PP 4.0或更新的版本) 。 步驟2：在 LS-PrePost中的 Melt Forming analysis setting，以材料卡-234,-235設(shè)定鋪覆分析的順序。

前 言 在現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)分析中，板殼類結(jié)構(gòu)（如航空航天領(lǐng)域的飛行器外殼、汽車工業(yè)的車身覆蓋件、土木工程中的薄殼屋頂?shù)龋┑牧W(xué)行為模擬面臨著高精度與高效率的雙重挑戰(zhàn)。

下圖描述非線性與線性結(jié)構(gòu)分析之間的差異，當(dāng)幾何結(jié)構(gòu)中存在梁構(gòu)件或薄殼結(jié)構(gòu)，且變形量較大時(shí)，通常建議使用非線性翹曲分析。 ?操作流程 -創(chuàng)建一項(xiàng)目，進(jìn)行翹曲分析 步驟一：在Studio創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目，準(zhǔn)備一個(gè)模型至完成最終檢查。然后翹曲分析的設(shè)定與標(biāo)準(zhǔn)/強(qiáng)化版設(shè)定相同。