Moldex3D模流分析之Studio中进行RTM模拟

Ø  Studio中进行RTM模拟 (RTM Simulation in Moldex3D Studio)

建立项目

开始于Studio进行树脂转注成型(RTM)模拟时，先呼叫Moldex3D Studio并点击新增 (New) 来用用户自定义的名称与位置来建立项目。项目建立后，在主页签的制成类型的下拉选单中选择树脂转注成型 (Resin Transfer Molding) 再点击汇入网格 (Import Mesh) 来汇入准备好的RTM网格模型。

材料性质

在树脂转注成型(RTM)模拟中需要的材料设定总地来说有三项：塑件(树脂)、迭层几及纤维布排向。纤维布排向已经用RTM精灵在模型中设置好(如果是单一迭层可在计算参数中设置)。RTM精灵也会设置材料群组并指定到各个迭层，所以相同材料的迭层不需重复指定材料档。迭层材料档的指定与塑件的基本相同，皆使用材料精灵的功能即可完成。塑件材料档的建立或修改可参照反应射出成型 (RIM)项目的操作，而迭层材料档的建立及修改则将在后续介绍。

迭层材料

在材料精灵的自定义数据库，在编辑选单点击新增材料来新建迭层的材料档，或者在现存的材料档上右键点击并选择修改材料来编辑以下材料信息：

步骤1 内容：首先，要先选择Ply(迭层)为材料才能继续迭层材料的设置。此外，用户可以记录一些迭层材料的基本信息。

步骤2/3/4 渗透率 K11/K22/K33：指定迭层两主轴(K11/K22)及垂直(K33)方向的渗透率。各方向可指定成常数渗透率，也可使用等效模型、理论模型或数值表来定义。

步骤5 孔隙率：指定孔隙率在0(全实心)到1(全空洞)之间。

步骤6 复材机械性质：在强化材料类型中选择 UD (unidirectional fabric, 单向织物) 来为纤维复材指定机械性质，或者选择无来表示没有铺设纤维布。复材的材料机械性质有两种考虑的方法：复财与纤维布，简单的说就是纤维布再由树脂充填前与后的差别。接下来就接着指定各个机械性质，例如模数及CLTE。

步骤7 来源信息：在此可以记录迭层各项材料信息的来源，在点击结束来完成迭层材料档设置。

在RTM项目中有两个主要的材料:塑料与迭层。当汇入网格模型(MFE)时，迭层模型(KPT)如果其名称与位置一样也会一起被汇入。然后，点击材料(Material)并切换到材料树，可以从材料精灵中为塑件与各个迭层选择材料。

Ø  成型条件 (Process Condition)

Moldex3D的树脂转注成型模块(RTM)支持充填和熟化分析，使用者可以根据建议成型条件或设计规格设定成型参数。设定接口选择CAE模式后，下一步以启动流程精灵。

1. 充填参数设定 (Filling Process Setting)

利用充填控制作为设计要点是树脂转注成型和射出成型之间的主要差异。射出成型充填过程是通过在充填时间来控制，而树脂转注成型充填过程是通过流率和压力控制。树脂转注成型分析支持两种类型的充填设定：由流率和由压力。

•流率控制：使用最大入口流率和在多段设定里分配流率的profile。

•压力控制：在多段设定里利用最大入口压力和压力分布进行压力设定。

最大的充填时间是指计算器终止充填分析的时间点。此外，使用者还可调整充填过程中的树脂温度、模具温度及温度分布。

2. 熟化参数设定 (Curing Process Setting)

熟化成型过程的分析可以协助设计者分析树脂在充填后的转化行为。熟化仿真可以帮助用户来估算适当的熟化时间和达到的理想树脂转注成型制程的转化率。

在熟化设置设定选项，用户可以指定熟化开始的时间和压力。

•熟化转换

当最大充填时间（充填设定）已经达到或模穴已经完全填满，分析将会从充填切换成熟化。此外，使用者还可以利用充填体积或充填时间的去指定熟化切换时间点。当选择体积充填 (%)，熟化切换会在模穴达到使用者定义充填百分比是开始。此外，当设定了充填时间 (秒)时，熟化切换则会是发生在充填达到使用者定义的时间。

•熟化时间和压力

当达到设定的熟化时间熟化分析则会终止。 熟化压力则是经由参考压力和压力分布进行控制将结束。充气压力和最大压力熟化结束之间选择参考熟化的压力，并通过单击熟化压力分布分配的压力变化曲线。选择参考熟化的压力则是取决于充填结束后的压力和最大熟化压力， 并可在熟化压力分布多段设定选择压力曲线。

•熟化时间和温度

用户可以将熟化温度参照充填结束温度或最大熟化温度，并点击熟化温度多段设定选择温度曲线。