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moldflow模流分析中注塑包紧力分析

 昵称35953524 2022-03-25

问题描述:

模拟如图所示注塑件在成型结束后斜顶脱模过程中包紧力情况

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这个问题属于模流-结构联合仿真问题,需要先进行模流分析计算出塑料零件在注塑结束后的残余应力,再将应力张量映射至结构分析网格,进行力学分析。

为此,我们需要分别为模流和结构准备两套网格,模流分析只能采用三角形(或四面体)网格,而结构力学分析则应优先使用四边形(或六面体)单元。

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先跑一下模流分析:填充+保压+翘曲

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同时为结构力学模型设置好边界条件

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将残余应力(或应变)映射至结构力学网格

*在不考虑材料失效情况下,应力和应变存在唯一对应关系

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至于映射软件,可以选用Autodesk公司的Helius PFAImage或是MSC公司的DigimatImage。以后咱们找个机会对比一下两个软件各自的优缺点。

好了,废话不多说,赶紧提交计算。

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由结构力学分析结果可以看出,注塑件上的应力会随着斜顶脱出过程连续变化。细心的小伙伴可能一眼就发现了,这应力值咋这么大,一般的塑料早就失效了,好吧,非要我交代我没加塑性曲线吗,当然,为了不使应力值大的离谱,我还使用了比较刚硬的一阶全积分单元。

如果用了纤维增强材料,搞几个试样拉一拉,测个三向曲线也是少不了的。

我们再来看一下变形结果

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对比两个分析的自由变形结果,不管是哪个方向的变形,模流分析算出的变形量均大于结构力学,以Z方向变形为例,模流分析的变形量比结构力学分析大38%,为何会出现如此悬殊的结果,如果用计算误差来解释明显是无法令人信服的。

本质原因是:注塑件从熔融态转变至固态,再冷却到接近室温,这个过程中会产生较大收缩,而收缩可分解为均匀收缩和不均匀收缩两部分,其中均匀收缩使零件以一定比例缩小而不发生形变,不均匀收缩则使零件产生残余应力。执行映射操作时仅仅将应力张量传递至结构力学网格,故准确来讲,模流分析显示的是总体变形,而结构力学分析显示的是收缩不均导致的变形。

如果您想学模流分析不知道怎么入手

学习过程中遇到问题不能及时得到解决影响学习积极性

觉得学习太难了

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