纤维取向D求解器验证 - Autodesk.PDF

AUTODESK® MOLDFLOW® INSIGHT 2011 验证报告 纤维取向(3D) 求解器验证 要点综述 • 注塑位置的纤维取向修改为预定的取向，比旧版中假定随机取向更符合真实情况。 • 纤维取向计算被扩展到梁单元 （beam ），梁单元的计算已通过与MAT LA B的结果的 比较而得到验证。 • 四面体单元中的纤维取向计算已通过与简单几何体的MAT LA B的结果的比较而得到 验证。 • 真实零件模型的纤维取向计算已通过与实验测量数据的比较而得到验证。 介绍 在Autodesk Moldflow Insight 2011 之前版本的3D纤维取向求解器中，假设零件注塑位置 和流道系统 （通过Beam单元构建）的纤维取向为高度随机。但实际纤维取向受到所经 过的流道系统和料筒的熔体流动所引导。即使在进入注塑机时熔体内的纤维取向是随 机分布的，当树脂到达浇口时，纤维取向也不再呈随机状。 为提供更符合真实情况的取向预测，Autodesk Moldflow Insight 2011 对注塑位置入口处 的取向进行了修改，并将取向计算扩展到Beam单元。 当选中 “ ”时，这一改变会影响 如果是纤维材质则执行纤维取向分析 热塑性注塑成 型、热塑性重叠注塑成型和气体辅助注塑成型工艺中纤维填充材质的3D分析。 注塑位置入口的取向 Autodesk Moldflow Insight 2011 3 D分析中假定的新入口纤维取向，被定义为皮层对齐和 芯层横向，与中性面和双层面分析中所应用的默认入口取向相似。在使用Beam单元建 模的流道系统以及注塑位置为主流道的顶部的情形中，入口取向被用于Beam单元的第 一个节点，也就是注塑位置，纤维取向会在流道的Beam单元及零件四面体单元中进行 计算。当注塑位置直接位于零件上时，入口取向将应用在浇口的直径范围内的全部节 点。在上述两种情况中，入口取向被预先定义为到注塑位置中心的距离函数。 入口取向的影响仅局限在注塑位置周围很小的范围内，因为浇口附近流速很快从而导 致速度梯度通常较大，因此熔体的流动能很快改变纤维取向。此修改对小型零件有一 定影响，但在大零件上不明显。 1 Autodesk Moldflow Insight 2011 ：纤维取向 （三维）解算器验证 下面的三个案例旨在展示相对于Autodesk Moldf low Insight 2010, Release 2 ，Autodesk Moldflow Insight 2011纤维取向求解器的改变产生的效果。 • 输液管案例，直接注塑到零件 （图1 至4 ） • 海格线缆支架案例，直接注塑到零件 （图5 至8 ） • 罗地亚盒子案例，注塑到流道系统 （Beam单元建模） （图9 至12 ） 图2 、6 和10 说明Autodesk Moldf low Insight 2010 ，Release 2 中为何纤维取向为随机 分布，而Autodesk Moldf low Insight 2011 中纤维取向较一致。在其余部分，Autodesk Moldflow Insight 2010, Release 2 和Autodesk Moldflow Insight 2011 对于每个案例的纤维 取向预测几乎相同。请注意，图10 中Autodesk Moldflow Insight 2011 中的Beam单元内的 纤维取向现在是计算得到的并非随机分布的。 图3 、7 和11 对Autodesk Moldf low Insight 2010, Release 2 和Autodesk Moldf low Insight 2011 分析所得的翘曲分析结果进行了比较。对于输液管案例，靠近浇口处挠度最大，两 个版本所预测的翘曲相差超过20% 。而在海格线缆支架和罗地亚盒子案例中，翘曲结 果仅有极微小差异，主要原因为两个版本中流动结果的不同，如各案例填充时间结果 所示 （图4 、8 和12 ）。 欲了解有关A utodes k Mo ldf low Insight 2011 中流动求解精度的改进详情，请参阅 “ Autodesk Moldflow Insight 2011 ：三维流动求解器中的流动前沿移动验证报告”。