Moldflow的模流分析入门实例

1基于MOLDFLOW的模流分析技术上机实训教程主编：姓名：年级：专业：南京理工大学泰州科技学院2实训一基于Moldflow的模流分析入门实例1.1Moldflow应用实例下面以脸盆塑料件作为分析对象，分析最佳浇口位置以及缺陷的预测。脸盆三维模型如图1-1所示，充填分析结果如图1-2所示。图1-1脸盆造型图1-2充填分析结果（1）格式转存。将在三维设计软件如PRO/E，UG，SOLIDWORKS中设计的脸盆保存为STL格式，注意设置好弦高。（2）新建工程。启动MPI，选择“文件”，“新建项目”命令，如图1-3所示。在“工程名称”文本框中输入“lianpen”，指定创建位置的文件路径，单击“确定”按钮创建一新工程。此时在工程管理视窗中显示了“lianpen”的工程，如图1-4所示。图1-3“创建新工程”对话框图1-4工程管理视图（3）导入模型。选择“文件”，“输入”命令，或者单击工具栏上的“输入模型”图标，进入模型导入对话框。选择STL文件进行导入。选择文件“lianpen.stl”。单击“打开”按钮，系统弹出如图1-5所示的“导入”对话框，此时要求用户预先旋转网格划分类型（Fusion）即表面模型，尺寸单位默认为毫3米。图1-5导入选项单击“确定”按钮，脸盆模型被导入，如图1-6所示，工程管理视图出现“lp1_study”工程，如图1-7所示，方案任务视窗中列出了默认的分析任务和初始位置，如图1-8所示。图1-6脸盆模型图1-7工程管理视窗图1-8方案任务视窗4（4）网格划分。网格划分是模型前处理中的一个重要环节，网格质量好坏直接影响程序是否能够正常执行和分析结果的精度。双击方案任务图标，或者选择“网格”，“生成网格”命令，工程管理视图中的“工具”页面显示“生成网格”定义信息，如图1-9所示。单击“立即划分网格”按钮，系统将自动对模型进行网格划分和匹配。网格划分信息可以在模型显示区域下方“网格日志”中查看，如图1-10所示。图1-9“生成网格”定义信息图1-10网格日志划分完毕后，可以看见如图1-11所示的脸盆网格模型，此时在管理视窗新增加了三角形单元层和节点层，如图1-12所示。图1-11网格模型图1-12层管理视窗5（5）网格检验与修补。网格检验与修补的目的是为了检验出模型中存在的不合理网格，将其修改成合理网格，便于MOLDFLOW顺利求解。选择“网格”，“网格统计”命令，系统弹出“网格统计”对话框，如图1-13所示。图1-13“网格统计”对话框“网格统计”对话框显示模型的纵横比范围为1.155000~45.92000，匹配率达到82.5%大于80%，重叠单元个数为0，自动划分网格的脸盆模型网格匹配率较高，达到计算要求。（6）选择类型分析。Moldflow提供的分析类型有多种，但作为产品的初步成型分析，首先的分析类型为“浇口位置”，其目的是根据“最佳浇口位置”的分析结果设定浇口位置，避免由于浇口位置不当引起的不合理成型。双击方案任务视窗中的图标，或者选择“分析”，“设定分析序列”命令，系统自动弹出“选择分析顺序”对话框，如图1-14所示。图1-14“选择分析顺序”对话框6选择对话框中的“浇口位置”，单击“确定”按钮，此时方案任务视窗中第三项变为。分析类型选定。（7）定义材料类型。塑料脸盆的成型材料使用默认的PP材料。在方案任务视窗中的“材料”栏显示。（8）浇口优化分析。浇口优化分析时不需要事先设置浇口位置。成型工艺条件采用默认。双击方案任务视察中的“立即分析”，系统弹出1-15所示的信息提示对话框，单击“确定”按钮开始分析。当屏幕中弹出分析完成对话框时，如图1-16所示，表面分析结束。方案任务视窗中显示分析结果，如图1-17所示。图1-15信息提示对话框图1-16分析完成图1-17方案任务视窗分析日志窗口中的GATE信息的最后部分给出了最佳的浇口位置结果，如图1-18所示，最佳的位置出现在N208节点附近。选中图1-17所示的方案任务视窗中的“最佳浇口位置”复选框，模型显示区域会给出结果图像。如图1-19所示。7图1-18结果概要图1-19结果图像（9）复制模型。完成最佳浇口位置设置后，下面进行产品初步分析。首先从最佳浇口位置分析中复制模型。在工程管理视窗中右击已经完成分析的LP_1study,在弹出的快捷菜单中选择“复制”命令。此时在工程管理窗口中出现了LP_1study（copy），然后双击该图标，如图1-20所示。图1-20复制工程8（10）设定分析类型。产品初步成型分析包括“流动+翘曲”。双击方案任务视窗中的图标，系统弹出“选择分析顺序”对话框，如图1-21所示。选择“流动+翘曲”，单击“确定”按钮，完成分析类型的选定，如图1-22所示。图1-21“选择分析顺序”对话框图1-22方案任务发生变化（11）设定注射位置。根据优化结果，选择最佳浇口位置节点N208。在工具栏上“选择”文本框中如图1-23输入“N208”，按“enter”键，即选中节点N208，双击方案任务视窗中的，此时光标变为“十”字，选择模型上粉红色的节点N208，浇口位置设定完毕，如图1-24所示。图1-23选择查找图1-24浇口位置设定完毕9（12）工艺参数设定。本例采用默认的工艺参数，双击方案任务视窗中的图标，系统弹出“成型参数设置向导“对话框，如图1-25所示。采用默认值，单击“下一步”按钮，进入“成型参数向导”对话框的第二页，选中“分离翘曲原因”复选框。单击“完成”按钮，结束工艺过程参数的定义，如图1-26所示。图1-25“成型参数设置向导”对话框图1-26“成型参数设置向导”对话框2（13）分析计算方案任务视窗中各项任务前出现图标，表明该任务已经设定。即可进行计算。双击“立即分析图标”，MPI求解器开始计算。最后弹出“分析完成”菜单栏，分析结束。10（14）结果查看。分析结束后，MPI生成大量的文字，图像和动画结果，分类显示在方案任务视窗中，由于分析结果内容太多，这里仅介绍与本例相关的计算。填充时间：选择“填充时间”复选框，显示填充时间按结果，如图1-27所示，总时间为19.57s。图1-27填充时间也可以以动态的方式显示熔料充填型腔过程。即蒂娜及工具栏上的动画播放器图标。。气穴位置：选择“气穴”复选框，显示气穴位置，如图1-28所示，主要出现在脸盆制品的边缘。图1-28气穴位置11熔接痕位置：选择“熔接痕”复选框，显示熔接痕位置，如图1-29所示，主要在脸盆制品的边缘。图1-29熔接痕位置锁模力：XY曲线图。选择锁模力：XY复选框，显示填充过程中锁模力变化曲线，如图1-30所示。图1-30锁模力变化曲线（14）翘曲结果分析翘曲结果显示成型制品的总体变形量，X方向变形量，Y方向变形量，Z方向变形量。总变形量，X方向变形量，Y方向变形量，Z方向变形量。如图1-31~1-34所示。12图1-31总体变形量图1-31X方向变形量图1-32Y方向变形量图1-33Z方向变形量(15)生成报告。单击选择“填充时间”，选择“报告”，“添加动画”，在工程栏中加入REPORT如图1-34所示。双击REPROT，弹出“MOLDFLOWPLASTICSINSIGHTREPORT”如图1-35所示。图1-34工程窗口图1-35MoldflowPlasticsInsightReport13实训二网格划分2.1Moldflow应用实例以如下图2-1所示的按摩器为例，演示网格的划分过程。一般情况先自动对模型进行网格划分，有必要的情况下对局部细节进行手工网格划分，以此来提高划分网格的总体质量。图2-1按摩器模型（1）新建工程。启动MPI，选择“文件”，“新建项目”命令，如图1-3所示。在“工程名称”文本框中输入“anmo”，指定创建位置的文件路径，单击“确定”按钮创建一新工程。此时在工程管理视窗中显示了“anmo”的工程。图2-2“创建新工程”对话框（2）导入模型。选择“文件”，“输入”命令，或者单击工具栏上的“输入模型”图标，进入模型导入对话框。选择STL文件进行导入。选择文件“anmo.stl”。单击“打开”按钮，系统弹出如图2-3所示的“导入”对话框，此14时要求用户预先旋转网格划分类型（Fusion）即表面模型，尺寸单位默认为毫米。图2-3导入选项MoldflowMPI有3种网格类型，即中面网格（Midplane），表面网格（Fusion），实体网格（3D），根据分析类型搭配网格类型。中面网格：中面网格模型是由三节点的三角形单位组成的，网格创建在模型壁厚的中间处形成的单层网格。在创建中面网格的过程中，要实时提取模型的壁厚信息，并赋予相应的三角形单元。表面网格：表面网格由三节点的三角形单元组成的，与中面网格不同，它是创建在模型的上下表面上。实体网格：实体网格是由四面体单元组成的，每个四面体单元优4个Midplane模型的三角形单元组成，3D网格可以更为精确地进行三维流道仿真。（3）网格划分。网格划分。网格划分是模型前处理中的一个重要环节，网格质量好坏直接影响程序是否能够正常执行和分析结果的精度。双击方案任务图标，或者选择“网格”，“生成网格”命令，工程管理视图中的“工具”页面显示“生成网格”定义信息，如图2-4所示。一般情况下采用默认边长进行网格划分。网格划分好如图2-5所示。单击“立即划分网格”按钮，系统将自动对模型进行网格划分和匹配。网格划分信息可以在模型显示区域下方“网格日志”中查看。15图2-4“生成网格”定义信息图2-5网格自动划分结果（4）网格局部手工划分。MPI在进行网格划分时，一般仅在产品平直区域保证网格大小与预设值一致，对于曲面或圆弧区域，以及一些小的结构细节处，MPI会根据实际情况自动调小网格边长，但质量往往不佳，因此需要通过手工划分来完善网格。局部网格手工划分操作方法，首先选取要重新划分的网格区域，在选择“网格”，“网格工具”，“重新划分网格”命令，如图2-6所示。系统弹出“重新划分网格”定义信息，如图2-7所示。图2-6选择命令16图2-7“重新划分网格”定义信息在图2-7中“选择要重新划分网格实体”栏是提供用户选择要重新划分的区域，如图2-8所示的深色单元。在“目标边长度”文本框中输入重新划分的单元边长，现在将原来的边长3换为5，单击“应用”按钮，系统自动对所选的网格进行重新划分，结果如图2-9所示。图2-8选择重新划分的区域图2-9网格重新划分（5）网格状态统计。网格检验与修补的目的是为了检验出模型中存在的不合理网格，将其修改成合理网格，便于MOLDFLOW顺利求解。选择“网格”，“网格统计”命令，系统弹出“网格统计”对话框，如图2-10所示。17图2-10“网格统计”对话框“网格统计”对话框显示模型的纵横比范围为1.19000~479.272000，匹配率达到72.5，重叠单元个数为0，自动划分网格的按摩器网格匹配率一般，需要调整，调整方法在下面章节介绍。18实训三网格处理3.1网格划分与处理应用实例本节如图3-1所示按摩器为例，演示网格处理方法。一般情况下，自动划分网格模型多少会存在缺陷，这些缺陷往往是网格质量低下的主要原因，因此要对网格模型进行修补处理，提高网格质量。图3-1自动划分网格（1）网格处理。根据网格统计信息，如图2-10所示，如何提高匹配率，最佳的处理方法是修改网格边长，网格平均边长越小，网格精度越高，匹配度也越高。本例中网格数为9334个，匹配度为72.3%。因此可以通过缩短网格的平均长度来提高匹配率。双击方案任务视窗中的，“工具”页面显示“生成网格”定义信息，选中“重新划分网格”复选框，如图3-2所示。将默认的边长3.85改为3.0。单击“立即划分网格”按钮，系统对自动网格进行重新划分，划分后的网格如图3-3所示。网格统计如图3-4所示。19图3-2“生成网格”定义信息图3-3重新划分后的网格图3-4“网格统计”对话框重新划分好的网格数9996个，纵横比范围1.159000~48.75000。匹配度80.6%，满足冷却和翘曲分析要求。3.2网格自动修补Moldflow提供的网格自动修补功能能够自动搜