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塑料托盘流动平衡有限元网格前处理

作者:admin    来源:本站    发布时间:2019-10-03 00:42:59    浏览量:230
塑料托盘流动平衡有限元网格前处理
1)大型多筋板塑料薄壁托盘有限元网格划分注意点
大型多筋板塑料薄壁托盘的结构比较复杂,壁厚不均匀,因此在有限元网格 划分时必须要注意下列因素:
(1) 由于托盘的壁厚不均匀,且壁厚达3mm以上,必须考虑流体垂直于壁 面的流动,不适宜采用中性面的网格,因此对该托盘采用Fusion网格进行处理。 Fusion网格也是…种面网格,其上下表面三角形网格的节点高度匹配,这种网格
划分既能准确模拟出熔融塑料沿表面切线方向的流动状态,同时也能准确反映其 沿垂直于塑料表面方向的流动情况。这种划分方法其计算速度大大优于四面体网 格。
(2) 由于该托盘的尺寸比较大,从计算效率考虑,网格单元边长不能过小, 否则会导致模型的网格数过大而出现的运算时间过长甚至直接出现死机的情况, 在双面网格划分时,又必须兼顾网格节点的匹配率,至少要保证匹配率不低于 90%,这给网格处理带来了一些困难。
3) 从外观形状看,该托盘的形状呈左右及中间对称状,在网格划分时可利 用这一特点,取其中四分之一单元,可以节省前处理的时间。
4) 由于模型比较大,网格量太多,为了加快分析效率,对模型只做四分之 一分析,将网格的occurrence number设置为(如图4-2),因此分析效果与模型 整体分析效果相当。
Fart Surface Properties [Mold Proper Um
Thi
Fusion Type
[kut o- de term ' "阑
Occurrance numb«|4  j [1:256]
Pl Exclude from claitp force calculation
XaAe fusion Part Surface 2^1 3.18mm
□蝴ly to entities that share this property
4-2网格划分设置
2)网格划分进程
1 在不影响分析结果的前提下,将托盘进行有效的简化,去除对分析影响 较弱的小孔、小圆角、小的侧凹及凸起结构,并将整体简化为四分之一的模型。
(2) 将简化后的托盘.prt格式文件导入到Moldflow Cad Doctor系统,首先进 行文件的转换,将文件转化为.udm格式的文件,再转入到Moldflow Plastics Insight
(注塑专家系统),进行最后的网格划分。在Cad Doctor系统中改进后的模型,对 于不合格的面会进行自动修复,因此,导出文件质量较好。由于网格质量直接关 系到分析结果的可靠性,因此网格的前处理工作非常重要。在网格划分上网格数 量大小与双面网格匹配率是互相矛盾的,因此在确定网格划分的边长数时必须经 过多次试验,才能最终确定合适的边长。本研究经过8次试验之后,最终确定边 长为10mm,这样最终的三角形网格数量为43551个,同时又使匹配率达到了 95%. 这个网格数量在家用PC机上运算比较正常,整个计算过程控制在8个小时以内。
(3)对网格进行修正
划分后的网格质量基本都有所缺陷,尤其在纵横比、网格自由边方面。这方 面的工作量比较大,要求必须消除网格自由边,总体纵横比保持在10以下,经过 网格修补完毕后完整的塑料托盘网格划分,如图4-3所示。
 
Beale (500 mm)
4.3托盘四分之一•模型的网格划分
 
3) 有限元面网格质量检测
三角形网格质量检测主要针对三角形网格自由边、纵横比诊断等方面进行检 测。
(1) 自由边检测
由于本研究中有限网格属T- Fusion面网格,不允许存在任何的自由边(自由 边即不与其它三角形网格公用的边),因此在分析之前必须对网格进行总体的自 由边检测。对存在自由边的地方予以修整,托盘网格经过修整后不存在自由边。
(2) 纵横比检测
运用Moldflow软件中的Mesh(网格划分)工具栏中的纵横比诊断工具(Aspect Ratio Diagnostic)对托盘网格进行纵横比检测。纵横比是指三角形网格单元长短边 的比值,比值过大,模拟运算结果容易失真。结果显示,该托盘的网格纵横比基 本保持在10以内,极少数超过的最大值也只有12.87,这个划分结果表明托盘网 格的纵横比基本在合理的范围之内。

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