塑料托盤流動平衡有限元網格前處理
1)大型多筋板塑料薄壁托盤有限元網格劃分注意點
大型多筋板塑料薄壁托盤的結構比較復雜，壁厚不均勻，因此在有限元網格 劃分時必須要注意下列因素：
(1) 由于托盤的壁厚不均勻，且壁厚達3mm以上，必須考慮流體垂直于壁 面的流動，不適宜采用中性面的網格，因此對該托盤采用Fusion網格進行處理。 Fusion網格也是…種面網格，其上下表面三角形網格的節點高度匹配，這種網格
劃分既能準確模擬出熔融塑料沿表面切線方向的流動狀態，同時也能準確反映其 沿垂直于塑料表面方向的流動情況。這種劃分方法其計算速度大大優于四面體網 格。
（2） 由于該托盤的尺寸比較大，從計算效率考慮，網格單元邊長不能過小， 否則會導致模型的網格數過大而出現的運算時間過長甚至直接出現死機的情況， 在雙面網格劃分時，又必須兼顧網格節點的匹配率，至少要保證匹配率不低于 90%,這給網格處理帶來了一些困難。
（3） 從外觀形狀看，該托盤的形狀呈左右及中間對稱狀，在網格劃分時可利 用這一特點，取其中四分之一單元，可以節省前處理的時間。
（4） 由于模型比較大，網格量太多，為了加快分析效率，對模型只做四分之 一分析，將網格的occurrence number設置為4 （如圖4-2）,因此分析效果與模型 整體分析效果相當。
Fart Surface Properties [Mold Proper Um
Thi
Fusion Type
[kut o- de term ' "闌
Occurrance numb«|4  j [1:256]
Pl Exclude from claitp force calculation
XaAe fusion Part Surface 2^1 3.18mm
□蝴ly to entities that share this property
圖4-2網格劃分設置
2）網格劃分進程
（1） 在不影響分析結果的前提下，將托盤進行有效的簡化，去除對分析影響 較弱的小孔、小圓角、小的側凹及凸起結構，并將整體簡化為四分之一的模型。
（2） 將簡化后的托盤.prt格式文件導入到Moldflow Cad Doctor系統，首先進 行文件的轉換，將文件轉化為.udm格式的文件，再轉入到Moldflow Plastics Insight
（注塑專家系統），進行最后的網格劃分。在Cad Doctor系統中改進后的模型，對 于不合格的面會進行自動修復，因此，導出文件質量較好。由于網格質量直接關 系到分析結果的可靠性，因此網格的前處理工作非常重要。在網格劃分上網格數 量大小與雙面網格匹配率是互相矛盾的，因此在確定網格劃分的邊長數時必須經 過多次試驗，才能最終確定合適的邊長。本研究經過8次試驗之后，最終確定邊 長為10mm,這樣最終的三角形網格數量為43551個，同時又使匹配率達到了 95%. 這個網格數量在家用PC機上運算比較正常，整個計算過程控制在8個小時以內。
(3)對網格進行修正
劃分后的網格質量基本都有所缺陷，尤其在縱橫比、網格自由邊方面。這方 面的工作量比較大，要求必須消除網格自由邊，總體縱橫比保持在10以下，經過 網格修補完畢后完整的塑料托盤網格劃分，如圖4-3所示。
 
Beale (500 mm)
圖4.3托盤四分之一•模型的網格劃分
 
3) 有限元面網格質量檢測
三角形網格質量檢測主要針對三角形網格自由邊、縱橫比診斷等方面進行檢 測。
(1) 自由邊檢測
由于本研究中有限網格屬T- Fusion面網格，不允許存在任何的自由邊(自由 邊即不與其它三角形網格公用的邊)，因此在分析之前必須對網格進行總體的自 由邊檢測。對存在自由邊的地方予以修整，托盤網格經過修整后不存在自由邊。
(2) 縱橫比檢測
運用Moldflow軟件中的Mesh(網格劃分)工具欄中的縱橫比診斷工具(Aspect Ratio Diagnostic)對托盤網格進行縱橫比檢測。縱橫比是指三角形網格單元長短邊 的比值，比值過大，模擬運算結果容易失真。結果顯示，該托盤的網格縱橫比基 本保持在10以內，極少數超過的最大值也只有12.87,這個劃分結果表明托盤網 格的縱橫比基本在合理的范圍之內。