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關(guān)鍵詞：多物理場(chǎng)耦合；蠕變損傷；不均勻溫度場(chǎng)；裂紋萌生0 前言固體氧化物燃料電池(Solid oxide fuel cell，SOFC)是一種直接把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，具有燃料使用靈活、無(wú)需貴金屬催化劑以及全固態(tài)等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)受到了極大的關(guān)注[1-2]。常見(jiàn)的 SOFC 有平板式、管式和瓦楞式，其中平板式 SOFC 因易于生產(chǎn)制造且具有較高的功率密度而被廣泛研究。

除瞬時(shí)與穩(wěn)態(tài)冷卻分析選項(xiàng)的默認(rèn)值之外，用戶(hù)也可設(shè)定全瞬時(shí)冷卻分析的參數(shù)，以取得更精確的分析結(jié)果。 在冷卻計(jì)算參數(shù)中勾選進(jìn)階熱澆道的選項(xiàng) 分析順序設(shè)定熱流道穩(wěn)態(tài)分析Moldex3D支持熱流道穩(wěn)態(tài)分析以逼近在制程中真實(shí)的熱流道內(nèi)部溫度分布，捕捉多澆口系統(tǒng)的流道行為。

由于沖壓空氣全流道計(jì)算包括了飛機(jī)外流場(chǎng)和內(nèi)流道部分，因此邊界條件設(shè)置需要同時(shí)考慮這兩方面的物理?xiàng)l件。具體計(jì)算邊界條件、計(jì)算工況如下表所示。

除瞬時(shí)與穩(wěn)態(tài)冷卻分析選項(xiàng)的默認(rèn)值之外，用戶(hù)也可設(shè)定全瞬時(shí)冷卻分析的參數(shù)，以取得更精確的分析結(jié)果。在冷卻計(jì)算參數(shù)中勾選進(jìn)階熱澆道的選項(xiàng)分析順序設(shè)定熱流道穩(wěn)態(tài)分析Moldex3D支持熱流道穩(wěn)態(tài)分析以逼近在制程中真實(shí)的熱流道內(nèi)部溫度分布，捕捉多澆口系統(tǒng)的流道行為。熱流道穩(wěn)態(tài)分析可協(xié)助大型塑件、多模穴和成套制品模具的熱流道配置設(shè)計(jì)，解決流動(dòng)不平衡的問(wèn)題。

除瞬時(shí)與穩(wěn)態(tài)冷卻分析選項(xiàng)的默認(rèn)值之外，用戶(hù)也可設(shè)定全瞬時(shí)冷卻分析的參數(shù)，以取得更精確的分析結(jié)果。 在冷卻計(jì)算參數(shù)中勾選進(jìn)階熱澆道的選項(xiàng) 分析順序設(shè)定 熱流道穩(wěn)態(tài)分析 Moldex3D支持熱流道穩(wěn)態(tài)分析以逼近在制程中真實(shí)的熱流道內(nèi)部溫度分布，捕捉多澆口系統(tǒng)的流道行為。熱流道穩(wěn)態(tài)分析可協(xié)助大型塑件、多模穴和成套制品模具的熱流道配置設(shè)計(jì)，解決流動(dòng)不平衡的問(wèn)題。

首先，熔膠流過(guò)由豎膠道、主／次流道及澆口所組成的熔膠傳送系統(tǒng)（也稱(chēng)為流道系統(tǒng)）至個(gè)別模穴中。流道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常重要，因?yàn)闀?huì)直接影響成型塑件的質(zhì)量與生產(chǎn)成本。在設(shè)計(jì)有澆口位置與流道系統(tǒng)的模穴，流道系統(tǒng)就必須要求保持平衡，讓每個(gè)模穴都能在相同的時(shí)間與壓力下被充填。當(dāng)熔膠注入模穴時(shí)，必須有適當(dāng)?shù)募庸l件控制塑件以確保質(zhì)量良好。

●模具設(shè)計(jì)要能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)生產(chǎn)，無(wú)人化操作。●冷卻設(shè)計(jì)充分，實(shí)現(xiàn)最快的成型周期。●熱流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)。●流道設(shè)計(jì)的平衡性。●通過(guò)軟件分析確保溫度的平衡性。●材質(zhì)選擇的合理性，比如咀尖要選擇導(dǎo)熱性好且高溫的特殊材料 ( 右圖示 )。●流道轉(zhuǎn)角處做特殊結(jié)構(gòu)防止死角及剪切熱產(chǎn)生。●精確計(jì)算熱流道系統(tǒng)藏膠量、各種分析得到合理的流道大小， 防止材料分解。

2、按閥瓣開(kāi)啟的最大高度和流道之比分類(lèi) 按照閥瓣開(kāi)啟的最大高度與安全閥流道直徑之比來(lái)劃分，安全閥主要分為全啟式安全閥和微啟式安全閥兩種。 ① 全啟式安全閥 全啟式安全閥的開(kāi)啟高度大于或等于流道直徑的1/4。

Cast-Designer壓鑄產(chǎn)品解決方案 Cast-Designer是目前唯一完整覆蓋壓鑄全設(shè)計(jì)鏈的商業(yè)軟件。提供從鑄件產(chǎn)品分析、工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)、前端分析計(jì)算、生產(chǎn)周期優(yōu)化以及基于遺傳算法的智能優(yōu)化的全工藝鏈的綜合解決方案。

對(duì)于一模多穴產(chǎn)品，冷流道也不建議使用柱體單元：下圖所示流動(dòng)不平衡就是因?yàn)槔?em>流道在充填過(guò)程中的剪切熱不平衡導(dǎo)致的，因?yàn)橹w單元不考慮剪切熱，所以如果想精確的分析所有穴位的充填平衡情況，冷流道就需要使用全3D網(wǎng)格；基于以上所述，對(duì)于只適合3D網(wǎng)格分析的產(chǎn)品，冷流道都不建議使用柱體單元。

針對(duì)常規(guī)的壓氣機(jī)流道及渦輪流道網(wǎng)格劃分可以采用模板化的全六面體網(wǎng)格劃分工具生成，但針對(duì)部分非常復(fù)雜的幾何模型，如發(fā)動(dòng)機(jī)外涵道、燃燒室、加力燃燒室及噴管的網(wǎng)格劃分需要采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成工具進(jìn)行劃分。通過(guò)深入研究復(fù)雜結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的分網(wǎng)策略，將幾何結(jié)構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)對(duì)分網(wǎng)結(jié)果的影響規(guī)律進(jìn)行提煉和總結(jié)，最后生成自動(dòng)化分網(wǎng)腳本文件，實(shí)現(xiàn)上億級(jí)網(wǎng)格的自動(dòng)化快速劃分。

壓縮區(qū)可以從選擇塑件、溢流區(qū)、冷流道、塑件嵌件與模具嵌件的面來(lái)建立。在壓縮區(qū)建立之后，移動(dòng)面BC也會(huì)被自動(dòng)添加在行程所設(shè)定的位置注：移動(dòng)面BC與壓縮方向的夾角在壓縮區(qū)域邊界不可過(guò)小(近垂直)或負(fù)的(如倒勾)，若是Prism網(wǎng)格則全壓縮區(qū)域皆不可。

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針對(duì)常規(guī)的壓氣機(jī)流道及渦輪流道網(wǎng)格劃分可以采用模板化的全六面體網(wǎng)格劃分工具生成，但針對(duì)部分非常復(fù)雜的幾何模型，如發(fā)動(dòng)機(jī)外涵道、燃燒室、加力燃燒室及噴管的網(wǎng)格劃分需要采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成工具進(jìn)行劃分。通過(guò)深入研究復(fù)雜結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的分網(wǎng)策略，將幾何結(jié)構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)對(duì)分網(wǎng)結(jié)果的影響規(guī)律進(jìn)行提煉和總結(jié)，最后生成自動(dòng)化分網(wǎng)腳本文件，實(shí)現(xiàn)上億級(jí)網(wǎng)格的自動(dòng)化快速劃分。

（5）將流道體、燈泡體、轉(zhuǎn)輪體、導(dǎo)葉、槳葉按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸裝配到一起，陣列16個(gè)導(dǎo)葉、4個(gè)槳葉，然后用布爾運(yùn)算將流道中的燈泡體、轉(zhuǎn)輪體、導(dǎo)葉、槳葉減去，便生成了完整的全流道流體模型，如圖1。

按照理論上說(shuō)，全3D網(wǎng)格一般不會(huì)出現(xiàn)充填不均勻的現(xiàn)象，如果出現(xiàn)了，說(shuō)明網(wǎng)格尺寸太大了，建議減小網(wǎng)格劃分時(shí)的產(chǎn)品尺寸，假如產(chǎn)品區(qū)域網(wǎng)格尺寸不能縮小，建議減小冷澆口處的網(wǎng)格尺寸 在密度中單獨(dú)的定義澆口區(qū)域的網(wǎng)格尺寸： 只要使用正確版本的MoldFlow，全3D網(wǎng)格（澆口局部加密，建議產(chǎn)品網(wǎng)格的1/3）的計(jì)算基本不會(huì)出現(xiàn)充填不均勻的現(xiàn)象；如果上面的方法還不行，說(shuō)明產(chǎn)品區(qū)域網(wǎng)格需要

全自動(dòng)化真實(shí)三維網(wǎng)格簡(jiǎn)單操作 輕易完成流道和冷卻系統(tǒng)建立三維數(shù)值計(jì)算核心真實(shí)呈現(xiàn)模擬結(jié)果完整的數(shù)據(jù)和3D動(dòng)畫(huà)提升團(tuán)隊(duì)溝通效率運(yùn)用 Moldex3D eDesign Plus 提升設(shè)計(jì)? 簡(jiǎn)單設(shè)定 輕松完成流道和冷卻系統(tǒng)建置前處理引擎 Designer 提供交互式的溝通設(shè)計(jì)平臺(tái)，協(xié)助用戶(hù)快速建立網(wǎng)格模型。

在流道設(shè)計(jì)方面的一個(gè)基本原則就是在整個(gè)全流道內(nèi)既不能誘發(fā)新的脈動(dòng)源，又不能放大氣流脈動(dòng)。通過(guò)對(duì)離心壓縮機(jī)CFD仿真計(jì)算的結(jié)果分析，蝸舌附近位置處的壓力脈動(dòng)往往較大，需要重點(diǎn)關(guān)注與優(yōu)化。

（5）將流道體、燈泡體、轉(zhuǎn)輪體、導(dǎo)葉、槳葉按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸裝配到一起，陣列16個(gè)導(dǎo)葉、4個(gè)槳葉，然后用布爾運(yùn)算將流道中的燈泡體、轉(zhuǎn)輪體、導(dǎo)葉、槳葉減去，便生成了完整的全流道流體模型，如圖1。

這段演變的過(guò)程中，全3D的產(chǎn)品與模具設(shè)計(jì)CAD軟件的普遍應(yīng)用當(dāng)居首功，而自動(dòng)化的網(wǎng)格產(chǎn)生工具更是功不可沒(méi)。早期分析人員往往需要花費(fèi)數(shù)小時(shí)甚至數(shù)日的時(shí)間處理模型、建立網(wǎng)格，才能開(kāi)始展開(kāi)分析工作。現(xiàn)在有了全自動(dòng)的eDesign與BLM (Boundary Layer Mesh)網(wǎng)格產(chǎn)生技術(shù)，已可實(shí)現(xiàn)單鍵生成網(wǎng)格，甚至修改產(chǎn)品時(shí)同步更新網(wǎng)格的理想。