设置压缩铸模模拟

压缩铸模是使用聚合物、塑料或复合部件的常见生产流程。首次加料可包含短纤维或长纤维,以生产短纤维钢筋复合材料或片体铸模复合材料 (SMC)。压缩铸模采用局部填充和自由表面模型建模。模拟从将聚合物的首次加料放置在开放的加热空穴中开始。然后,关闭并压缩空穴以强制材料填充空穴。



如图所示,该过程中使用三个主要边界:

  • 按压壁:此边界移动以将首次加料压入模具中。
  • 侧壁面:此边界随按压壁的运动而调整。
  • 固定壁面:此边界固定不动,且通常具有最终产品所需的许多形状细节。

要设置压缩铸模模拟:

  1. 对于铸模材料的物理连续体(可以是广义牛顿流体、粘弹性流体或短纤维悬浮液),选择以下模型:
    组合框模型
    时间隐式非稳态
    流体粘性流
    可选模型自适应时间步
    可选模型局部填充
    自由表面自由表面
  2. 选择连续体 > [物理连续体] > 初始条件 > 已填充,然后指定加料的初始填充。
    • 包括足够的加料以确保空穴在完全压缩下填充。
    • 通过接触按压壁和固定壁面的加料开始模拟。
  3. CFL 数设为足够小的值,以提供稳定和精确的模拟。 CFL 1 对于大多数应用程序为必需。
  4. 编辑区域 > [区域] > 边界节点,然后设置以下边界条件:
    • 按压壁:

      边界类型:壁面

      物理条件节点属性
      变形指定指定 位移
      变形位移指定指定 内部
      移动边界选项选项 速度矢量位移矢量

      选择物理值 > 速度节点,然后指定移动壁面边界的速度或位移。

    • 侧壁面:

      边界类型:壁面

      物理条件节点属性
      变形指定指定 约束
      变形约束条件指定约束
      • 对于弯曲壁面:初始边界
      • 对于平整壁面:边界平面

      在某些情况下,流体可以通过模具的侧边界被挤出。在这些情况下,对侧壁面使用自由流条件,而不是壁面条件。注意,变形条件与上表中的相同。

      求解器不适用于固体或金属铸模应用。

    • 固定壁面:

      边界类型:壁面

      物理条件节点属性
      变形指定指定 固定
      剪切应力指定指定 滑移