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上述差異將會(huì)增加材料本構(gòu)模型建立的難度和準(zhǔn)確度，進(jìn)一步影響實(shí)際產(chǎn)品的仿真結(jié)果。而影響聚合物材料本構(gòu)模型建立的準(zhǔn)確性的主要原因在于聚合物的分子鏈間的力學(xué)特性和分子鏈本身力學(xué)特性在不同溫度范圍內(nèi)(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔點(diǎn)溫度)和加載速率下表現(xiàn)出了巨大的差異性。

圖4：PP（CAE 仿真仿真軟件）流變曲線 表1 和圖4 顯示了使用不同測(cè)試方法對(duì)同一系列材料的測(cè)試結(jié)果。與在線測(cè)量相比，流變曲線的趨勢(shì)是一致的，這可以證明新的在線測(cè)量是可行的，盡管材料是由不同公司制造的。 結(jié)論 本文提供一種基于射出機(jī)的典型聚合物流變性能在線測(cè)試的技術(shù)，它適用于各種高分子聚合物。

大綱熱固性塑料在射出制程中的流動(dòng)行為，過去未能獲得充分解釋。因此在充填階段，熱固性塑料和產(chǎn)品壁面之間是否存在壁滑移現(xiàn)象，仍是未知。本研究將介紹開姆尼茨工業(yè)大學(xué)的學(xué)生如何透過Moldex3D開發(fā)有效的方法，來預(yù)測(cè)充填階段高分子聚合物的壁滑移現(xiàn)象。并進(jìn)一步產(chǎn)出可直接輸入Moldex3D材料庫的材料數(shù)據(jù)表，以仿真熱固性塑料射出成型制程的壁滑移邊界條件。

這種微觀機(jī)制使得聚合物在宏觀上表現(xiàn)出極其復(fù)雜的力學(xué)特征：強(qiáng)烈的靜水壓敏感性（拉壓屈服不對(duì)稱，壓縮屈服強(qiáng)度往往遠(yuǎn)高于拉伸）、顯著的粘彈性/粘塑性耦合響應(yīng)、極低應(yīng)變率下的頸縮后冷拉（Cold Drawing）現(xiàn)象，以及伴隨微裂紋（Crazing）與剪切帶（Shear Banding）競(jìng)爭(zhēng)的損傷演化。在構(gòu)建聚合物材料卡片時(shí)，傳統(tǒng)的金屬本構(gòu)模型完全失效。

接下來在Moldex3D的流動(dòng)計(jì)算中，采用新的GNF-X模型與拉伸黏度，結(jié)果呈現(xiàn)出模穴中心的流前推進(jìn)速度明顯慢于邊緣，即所謂的「耳流」(圖三)，達(dá)到了令人滿意的預(yù)測(cè)結(jié)果，證實(shí)Moldex3D新的拉伸黏度函數(shù)可成功解決長(zhǎng)期存在的耳流模擬問題。圖二 以GNF黏度模型仿真射出成型PC圓盤圖三 以新的GNF-X黏度模型仿真射出成型PC圓盤

事實(shí)上，受到非結(jié)晶性樹脂的特性影響，壓力造成聚合物的黏度顯著提高。在非結(jié)晶性材料中，Tg 會(huì)隨著聚合物承受的壓力上升而增加，原因是自由體積隨著壓力的增加而減少，而提高了黏度。SABIC因此改良了方法，納入壓力對(duì)黏度的影響，并在 Cross-WLF 黏度模型中以 D3 參數(shù)表示。 上圖為未考慮D3的情況下，實(shí)驗(yàn)與CAE模擬結(jié)果的射出壓力差距。

四PVT 曲線在模流分析中的重要作用模流分析通過對(duì)模具內(nèi)塑料熔體的流動(dòng)、傳熱、保壓等過程進(jìn)行模擬仿真，可以在模具制造之前預(yù)測(cè)制品可能出現(xiàn)的缺陷，如熔接痕、氣穴、翹曲變形等，從而提前優(yōu)化模具設(shè)計(jì)和成型工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn) “零量產(chǎn)” 的目標(biāo)。而聚合物 PVT 曲線作為 CAE 模流仿真分析的重要輸入?yún)?shù)之一，其準(zhǔn)確性直接影響著仿真結(jié)果的可靠性。

成功的團(tuán)隊(duì)會(huì)將穩(wěn)健的設(shè)計(jì)流程與仿真相結(jié)合，來克服這些挑戰(zhàn)。協(xié)作、多學(xué)科和迭代設(shè)計(jì)流程該行業(yè)發(fā)展出了光機(jī)學(xué)這一分支學(xué)科，以滿足對(duì)更具迭代性和多學(xué)科設(shè)計(jì)流程的需求。在引入該學(xué)科之前，光學(xué)工程師會(huì)開發(fā)光學(xué)設(shè)計(jì)，然后將其發(fā)送給機(jī)械工程團(tuán)隊(duì)，以了解如何固定、移動(dòng)和保護(hù)光學(xué)元件。這種脫節(jié)的方法通常會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)不符合光學(xué)規(guī)范，或者在設(shè)計(jì)流程后期進(jìn)行成本高昂的修復(fù)。

使用仿真工具能夠直觀呈現(xiàn)出纖維在流場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

通過結(jié)合使用Granta仿真材料數(shù)據(jù)（包括SABIC聚合物）以及Ansys多物理場(chǎng)仿真工具，您可以完成完整的汽車前燈設(shè)計(jì)。 步驟： 從Granta材料數(shù)據(jù)庫中找到并選擇所需的ULTEM樹脂 查看所有可用數(shù)據(jù)，包括熱分析 將其導(dǎo)出至您選擇的仿真應(yīng)用中。

Moldex3D RIM模塊提供真實(shí)三維解決方案，其應(yīng)用涵蓋分析各類熱固性材料，例如不飽和多元酯(unsaturated polyester)、聚氨酯(PU)、液態(tài)硅橡膠(liquid silicon rubber)及利用環(huán)氧樹脂(epoxy)的精密芯片封裝之射出成型。Moldex3D軟件可以仿真模穴充填、交聯(lián)固化、翹曲變形、纖維排向、多材質(zhì)成型和其他客制化制程。

從反復(fù)試誤到結(jié)構(gòu)化搜尋葡萄牙米尼奧大學(xué)（University of Minho）的聚合物與復(fù)合材料研究所（Institute of Polymers and Composites，IPC），運(yùn)用仿真與人工智能（AI），解決射出成型中最棘手的其中一項(xiàng)瓶頸：在不犧牲質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)快速且均勻的冷卻。

Moldex3D RIM模塊提供真實(shí)三維解決方案，其應(yīng)用涵蓋分析各類熱固性材料，例如不飽和多元酯(unsaturated polyester)、聚氨酯(PU)、液態(tài)硅橡膠(liquid silicon rubber)及利用環(huán)氧樹脂(epoxy)的精密芯片封裝之射出成型。Moldex3D軟件可以仿真模穴充填、交聯(lián)固化、翹曲變形、纖維排向、多材質(zhì)成型和其他客制化制程。

此方法證明將制程仿真與結(jié)構(gòu)仿真合并，可有效用于重新設(shè)計(jì)塑料強(qiáng)化聚合物產(chǎn)品。

所謂靜電紡絲，是在靜電場(chǎng)作用下，從極細(xì)（微米級(jí)）的毛細(xì)管噴出聚合物熔體（或溶液），生產(chǎn)出亞微米級(jí)聚合物纖維的一種加工工藝，是目前最常用的無紡布的生產(chǎn)方法。在這個(gè)過程中，電荷從電極通過聚合物分子的極化以及電解質(zhì)電離等方式進(jìn)入流體，形成電流體。在外加電場(chǎng)作用下，流體將受到電場(chǎng)力、內(nèi)部慣性力、粘性力，而且由于是相當(dāng)小的直徑，所以表面張力也是不可忽視的力。

為了研究形狀記憶聚合物相關(guān)結(jié)構(gòu)的形狀記憶過程，以往常常需要使用Fortran語言去編寫復(fù)雜繁瑣UMAT(用戶材料子程序)，現(xiàn)在本人采用了一種適合對(duì)SMP復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元模擬的方法，該方法不需要寫umat子程序，分別利用有限元仿真軟件ABAQUS中內(nèi)置的廣義Maxwell模型和Neo-Hookean模型來描述材料的粘彈性行為和超彈性行為。

(4) mat_089 / mat_plasticity_polymer;聚合物塑性材料，這個(gè)材料模型用于模擬聚合物材料的塑性行為，這些材料在塑性變形時(shí)可能表現(xiàn)出非線性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。(5) mat_101 / mat_geplastic_srate_2000a;粘塑性速率敏感材料，這種材料模型考慮了材料塑性變形速率對(duì)材料行為的影響。

模擬過程中透過感應(yīng)節(jié)點(diǎn)來監(jiān)測(cè)射出成型過程中的溫度和壓力行為。進(jìn)行第一次射出測(cè)試后，發(fā)現(xiàn)膠帶與高分子聚合物無法完美結(jié)合。因此Erteco進(jìn)行兩種不同制程條件的模擬，包括原始設(shè)定(圖三)以及提高模溫和料溫的設(shè)定(圖四)。

圖3 PVC仿真模型（白色：氫 灰色：碳 綠色：氯）表2 MD計(jì)算的相對(duì)介電常數(shù)與QSPR計(jì)算的相對(duì)介電常數(shù)參考文獻(xiàn)[1] J.Bicerano，《聚合物性能預(yù)測(cè)》，第三版，Marcel Dekker, 2002年[2] J. Chem.Eng.