Moldflow课件--Moldflow_4网格划分及修复.ppt

Moldflow网格划分及修复 有限元法原理Moldflow中将这些单元称为Mesh（网格）网格是整个数值计算的基础，所以网格划分十分重要。 网格的三种类型 1、中面网格（Midplane）/中面流技术 中面网格有三节点的三角形单元组成，网格创建在模型壁厚中间处，形成单层网格。在创建网格过程中要实时提取模型的壁厚信息，并赋予相应的三角形单元。 中面网格优点为分析速度快，效率高，适用于薄壳类零件。 网格的三种类型 2、表面网格（Fusion）/双面流技术 表面网格也由三角形单元组成，但是同中面网格不同，它将模具型腔或制品在厚度方向上分成两部分，有限元网格在型腔或制品的表面产生，而不是在中面（双面流技术） 表面网格适用于相对较厚或者取中面较困难零件。 双面流技术所应用的原理与方法与中面流没有本质上的差别，所不同的是双面流采用了一系列相关的算法，将沿中面流动的单股熔体演变为沿上下表面协调流动的双股流。由于上下表面处的网格无法一一对应，而且网格形状、方位与大小也不可能完全对称，如何将上下对应表面的熔体流动前沿所存在的差别控制在工程上所允许的范围内是实施双面流技术的难点所在。 优点 双面流技术具有明显优点的同时也存在着明显的缺点：分析数据的不完整。双面流技术在模拟过程中虽然计算了每一流动前沿沿厚度方向的物理量，但并不能详细地记录下来。由于数据的不完整，造成了流动模拟与冷却分析、应力分析、翘曲分析集成的困难。此外，熔体仅沿着上下表面流动，在厚度方向上未作任何处理，缺乏真实感。当在透明的模具型腔内作注塑流动时该缺点便暴露无遗。 网格的三种类型 3、实体网格（3D）/实体流技术 由四节点四面体单元构成，每个四面体单元又是由四个中面网格模型的三角形单元组成。 其优点为计算更为精确，可较好的模拟三维流动。 实体流技术在实现原理上仍与中面流技术相同，所不同的是数值分析方法有较大差别。在中面流技术中，由于制品的厚度远小于其他两个方向(常称流动方向)的尺寸，塑料熔体的粘度大，可将熔体的充模流动视为扩展层流，于是熔体的厚度方向速度分量被忽略，并假定熔体中的压力不沿厚度方向变化，这样才能将三维流动问题分解为流动方向的二维问题和厚度方向的一维分析。流动方向的各待求量，如压力与温度等，用二维有限元法求解，而厚度方向的各待求量和时间变量等，用一维有限差分法求解。在求解过程中，有限元法与有限差分法交替进行，相互依赖。 在实体流技术中熔体的厚度方向的速度分量不再被忽略，熔体的压力随厚度方向变化，这时只能采用立体网格，依靠三维有限差分法或三维有限元法对熔体的充模流动进行数值分析。 因此，与中面流或双面流相比，基于实体流的注塑流动模拟软件目前所存在的最大问题是计算量巨大、计算时间过长，诸如电视机外壳或洗衣机缸这样的塑料制品，用现行软件，在目前配置最好的微机上仍需要数百小时才能计算出一个方案。如此冗长的运行时间与虚拟制造的宗旨大相径庭，塑料制品的虚拟制造是将制品设计与模具设计紧密结合在一起的协同设计，追求的是高质量、低成本和短周期。如何缩短实体流技术的运行时间是当前注塑成型计算机模拟领域的研究热点和当务之急。由于高科技的迅猛发展和塑料工业的迫切需求,可以预见，满足虚拟制造要求的三维注塑流动模拟软件会在近两年内涌现。 网格的划分方法 将已经创建好模型导入 在弹出对话框中选择网格类型、单位制等 双击Create Mesh（创建网格）图标，弹出网格创建对话框，设置合理的单元属性后，单击Generate Mesh，生成网格 网格划分过程例子 例子 将已经创建好模型导入 单击File－Import，在弹出对话框中选择要导入模型。 选择网格类型及单位制，点击OK 导入模型如下图所示 单击“Study task”窗口中Create Mesh按钮（或选择菜单Mesh－Generate Mesh；或单击工具条 按钮）弹出网格生成对话框，如下图 Mesh Control网格控制 Post procession（后处理）——Match mesh（网格匹配）：针对Fusion模型，匹配两个对应表面的网格单元 Post procession（后处理）——Smooth mesh(NURBS Surfaces only)（网格光顺）：针对Midplane模型，光顺网格边缘 Adaptive Meshing（自适应网格划分）自动确定不同形状区域的网格大小，在保证分析精度为前提，减少网格数量，节省分析时间 网格划分预览 点击Generate mesh，产生网格如图 选择菜单Mesh－Mesh Statistics，划分好网格统计情况如下图。 实体个数