Możliwości symulacji wtrysku w nowej wersji Moldex3D

Moldex3D to profesjonalne oprogramowanie CAE do symulacji procesów przetwórczych tworzyw polimerowych, zarówno termoplastycznych, jak i reaktywnych. Dzięki innowacyjnym rozwiązaniom stosowane jest ono z powodzeniem w wielu branżach przemysłowych, w których wykorzystuje się produkty polimerowe.

Najnowsza wersja programu Moldex3D, oznaczona symbolem R14, przynosi kolejne funkcjonalności i udogodnienia, które zwiększają jakość prowadzonych analiz, przy jednoczesnym skróceniu czasu ich przygotowania. W niniejszym artykule zaprezentowane zostaną nowości związane z przygotowaniem wysokiej jakości siatki elementów skończonych.

Moldex3D R14 wprowadza dla swoich użytkowników nową technologię generowania siatki 3D, oznaczoną jako BLM 2.0. Dzięki wykorzystywaniu znacznie mniejszej liczby elementów skończonych niezbędnych do prowadzenia wysokiej jakości analiz, daje ona możliwość znacznie szybszego przygotowania siatki do obliczeń. Technologia ta tworzy siatkę typu BLM (Boundary Layer Mesh), w której można zdefiniować aż do 5 warstw przypowierzchniowych, co zapewnia znaczne zwiększenie dokładności analiz dzięki zagęszczeniu siatki w przekroju poprzecznym ścian wypraski.

Rys. 1. Definiowanie siatki BLM z 5 warstwami przypowierzchniowymi

Na skrócenie czasu przygotowania siatki istotny wpływ ma również zmniejszenie wymagań jakościowych stawianych tworzonej siatce. Nowe algorytmy obliczeniowe są obecnie znacznie bardziej odporne na występowanie tzw. złych elementów. Dzięki temu można dużo łatwiej i szybciej uzyskać siatkę gotową do przeprowadzenia obliczeń. Usprawniony został również sam proces generowania siatki, podczas którego wiele błędów występujących w geometrii zostaje naprawionych w sposób automatyczny.

Rys. 2. Wyższa jakość siatki generowanej w Moldex3D R14

Przygotowanie siatki BLM jest obecnie bardzo proste dzięki wykorzystaniu sprawdzonego interfejsu programu Moldex3D Designer. Łatwy w użyciu kreator pozwala szybko i sprawnie wygenerować siatkę BLM dla geometrii gniazd, wkładek oraz kanałów wlewowych i chłodzących. Siatka może być generowana dla całego układu formy lub etapami dla poszczególnych jej składników.

Rys. 3. Etapy generowania siatki dla elementów formy

Środowisko programu Designer BLM pozwala również na łatwe generowanie siatki BLM dla układów symetrycznych, z dwoma lub czterema gniazdami w formie.

Rys. 4. Generator siatki BLM w układzie symetrycznym

W przypadku przygotowywania modelu obliczeniowego do symulacji procesu MCM (Multi-Component Molding), nowa technologia generowania siatki BLM dopuszcza niedopasowanie węzłów siatki na granicy pomiędzy wypraską a obtryskiwanymi wkładkami. Dzięki temu można pominąć czasochłonny proces dopasowywania sąsiadujących ze sobą siatek.

Rys. 5. Niedopasowanie siatki na styku detalu i wkładki

Pomimo występującego niedopasowania węzłów siatki, wyniki obliczeń dla układów MCM są dokładne i prezentowane w sposób ciągły, co pozwala precyzyjnie analizować np. rozkład temperatury czy deformację badanego modelu.

Rys. 6. Precyzyjne wyniki analiz uzyskane na siatce z niedopasowaniem na styku detalu i wkładki

Niedopasowanie siatki dopuszczalne jest również w przypadku prowadzenia analiz FSI (Fluid StructureInteraction), podczas których bada się ugięcia wkładki pod wpływem nierównomiernego rozkładu ciśnienia tworzywa.

Rys. 7. Wyniki analizy FSI na siatce z niedopasowaniem na styku detalu i wkładki

W Moldex3D R14 udoskonaleniu uległ mechanizm budowania struktury elementów siatki dla kanałów wlewowych i chłodzących, których przebieg określono za pomocą linii. Nowa struktura w lepszym stopniu odzwierciedla układy rzeczywiste.

Rys. 8. Ulepszona struktura elementów siatki dla kanałów formy

Na tym kończymy pierwszą część opowieści o rozwiązaniach technologicznych i narzędziach dostępnych w nowej wersji systemu Moldex3D. Skoncentrowaliśmy się tutaj na zagadnieniach związanych z przygotowaniem wysokiej jakości siatki elementów skończonych, natomiast w części drugiej zaprezentujemy nowe rozwiązania zastosowane w modułach obliczeniowych Moldex3D R14.

Autor: Piotr Menchen