Moldex3D模流分析之树脂转注成型分析结果

树脂转注成型分析结果

当分析完成后，充填和熟化结果可通过多时间输出。分析结果可以看到树脂的流动、熟化与冷却预测，可以帮助使用者更灵活的去验证树脂转注成型制程和优化流程设计，提高可制造性，缩短产品上市时间。

注：EOF后是指熟化时间；熟化开关是指熟化的转换结束；100％充填是指模具被完全充满的时间。

分析参数与经历在 LGF文件会记录

数学模型和假设

非等温树脂在有纤维预制布的模具的3D流动可由下式表示。

连续性方程式

树脂被假设为不可压缩的黏性流体。根据上述的假设，质量守恒定律可以被表示为：

∇·u = 0

注：u = 速度向量，t = 时间，ρ = 树脂密度

渗透率张量

渗透率描述流体流过的能力。高渗透率材料通常可以更快快速充填。对于各向异性的渗透率，张量K构成组件代表着不同方向充填的难易程度。渗透率张量是由纤维布的排向和渗透率组成。K₂₂ 和K₁₁ 纤维布在平面的渗透率，而K₃₃ 这是厚度方向的渗透率。

其中 K_ij (i, j = x, y, or z) 则是渗透率张量的分量，K₁₁, K₂₂, and K₃₃ 是在多孔介质的主渗透率，l_ij 局部坐目标方向余弦。L₁和L₂是在横向方位的纤维布的排向，和L₃是纤维布厚度方向的排向。

•达西定律 (Darcy's Law)

达西定律可以用来形容纤维材料浸渍的树脂流动性为。达西定律常被是为在多孔介质的标准流动模型。它提供建立数值仿真方法的速度，压力，渗透性和粘度之间的关系：

其中 u =速度向量，P = 压力， K 为纤维材料的渗透张量，η = 黏度

•Kozeny-Carman 方程式

为了考虑由于变形导致编织物的渗透率改变，渗透率与孔隙率还有孔隙率与尺寸的关系可用以下来表示：其中 K 为渗透率；φ 为孔隙率；Vacuum 表示真空织物的量测值；In-mold 表示在模具中的实际值。

波前追踪

体积比例函数 f 被引入追踪熔胶波前的演变。这里，f = 0 被定义为空气相，f=1作为聚合物熔胶相，熔胶波前则是0 <f<1。 f 随着时间的发展则是遵循以下输运方程：

流速或射出压力则是被决定在模具入口。在模具面假设无滑动设定。请小心，在体积分数函数的双曲运输方程只有入口边界条件是必要的。

翘曲变形

为了在翘曲分析中带入塑料及纤维布两者机械性质的影响，在材料精灵中有不同方式来呈现复材迭层的材料性质：复材及纤维布。换句话说，指定纤维布充填前或充填完成后的机械性质，而后者要在充填分析后再纳入流动的影响。此复材机械性质还要在跟模型中的纤维布排向耦合成个迭层的总体性质来接续流动分析模拟塑件的翘曲变形。变形结果可以由各复材迭层里的应力应变关系取得如下：