問題描述: 模擬如圖所示注塑件在成型結束后斜頂脫模過程中包緊力情況 這個問題屬于模流-結構聯(lián)合仿真問題,需要先進行模流分析計算出塑料零件在注塑結束后的殘余應力,再將應力張量映射至結構分析網格,進行力學分析。 為此,我們需要分別為模流和結構準備兩套網格,模流分析只能采用三角形(或四面體)網格,而結構力學分析則應優(yōu)先使用四邊形(或六面體)單元。 先跑一下模流分析:填充+保壓+翹曲 同時為結構力學模型設置好邊界條件 將殘余應力(或應變)映射至結構力學網格 *在不考慮材料失效情況下,應力和應變存在唯一對應關系 至于映射軟件,可以選用Autodesk公司的Helius PFA,或是MSC公司的Digimat。以后咱們找個機會對比一下兩個軟件各自的優(yōu)缺點。 好了,廢話不多說,趕緊提交計算。 由結構力學分析結果可以看出,注塑件上的應力會隨著斜頂脫出過程連續(xù)變化。細心的小伙伴可能一眼就發(fā)現(xiàn)了,這應力值咋這么大,一般的塑料早就失效了,好吧,非要我交代我沒加塑性曲線嗎,當然,為了不使應力值大的離譜,我還使用了比較剛硬的一階全積分單元。 如果用了纖維增強材料,搞幾個試樣拉一拉,測個三向曲線也是少不了的。 我們再來看一下變形結果 對比兩個分析的自由變形結果,不管是哪個方向的變形,模流分析算出的變形量均大于結構力學,以Z方向變形為例,模流分析的變形量比結構力學分析大38%,為何會出現(xiàn)如此懸殊的結果,如果用計算誤差來解釋明顯是無法令人信服的。 本質原因是:注塑件從熔融態(tài)轉變至固態(tài),再冷卻到接近室溫,這個過程中會產生較大收縮,而收縮可分解為均勻收縮和不均勻收縮兩部分,其中均勻收縮使零件以一定比例縮小而不發(fā)生形變,不均勻收縮則使零件產生殘余應力。執(zhí)行映射操作時僅僅將應力張量傳遞至結構力學網格,故準確來講,模流分析顯示的是總體變形,而結構力學分析顯示的是收縮不均導致的變形。 如果您想學模流分析不知道怎么入手 學習過程中遇到問題不能及時得到解決影響學習積極性 覺得學習太難了 |
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