4.1 网格的类型
应用Moldflow进行模型分析之前,必须创建网格模型,即创建有限元模型。网格是由很多单元组成的,每个单元之间通过节点来连接,并用节点参数表征单元的特性,用单元表征模型的特性。网格是Moldflow分析的基础。Moldflow分析模型的网格类型有中性面、双层面和三维三种。
1.中性面
中性面网格是Moldflow采用的最早的网格类型。它是由三节点三角形单元组成的,其原理是将三维几何模型简化为中间面的几何模型,对中间面进行网格划分,即网格创建在模型壁厚的中间处,形成单层网格来代表整个模型的网格,也就是以平面流动来仿真三维实体流动。中性面网格如图4-1(a)所示。
在创建中性面网格的过程中,要实时提取模型的壁厚信息。其优点是分析速度快、效率高,主要用于薄壁塑料产品。
2.双层面
双层面网格是进行双层面模型分析的基础,是由三节点三角形单元组成的,其原理是将三维几何模型简化为只有上、下表面的几何模型,对两个表面进行网格划分,即网格创建在模型的上、下表面,形成双层面网格来代表整个模型的网格。双层面网格如图4-1(b)所示。
3.三维
三维实体网格是三维填充+保压分析的基础,是由四节点的三角形形状的实心四面体单元组成的,其原理是将三维几何模型用四面体进行网格划分,划分后进行真实三维模拟分析。该方法主要用于厚壁塑件和厚度变化比较大的塑件。三维实体网格如图4-1(c)所示。利用三维模型可以更为精确地进行三维流动仿真。
图4-1 网格类型
网格的密度和粗糙度、网格单元的纵横比(见图4-2)都会影响分析的结果。理想网格的三角形单元必须是等边三角形。要尽量避免长而细的单元,因为在流动分析时,可能会导致流动压力、温度和速度的急剧变化。太大的纵横比可能会导致分析失败。
图4-2 纵横比
对于表面网格,还必须考虑网格的匹配率。表面网格模型的网格匹配率必须达到85%或者更高才可以进行填充+保压分析。对于翘曲分析,其匹配率还要更高。