Новости компьютерного инжиниринга. 1. CAE-система математического моделирования литья армированных пластиков Moldex3D применяется в экологически чистых автомобильных производствах 2. Представлены результаты применения CAE-системы Moldex3D сотрудниками CompMechLab® НИУ СПбГПУ

Обеспечение устойчивого будущего является одной из основных движущих сил инновационного развития в автомобильной индустрии. Производители и поставщики постоянно должны соответствовать возрастающей жесткости требований к эффективности потребления топлива. Одной из инноваций является изготовление электроавтомобилей. Но в то же время двигатели некоторых машин подвержены риску возгорания, что заставляет усомниться в их безопасности и в дизайне их аккумуляторов. В связи с этим Moldex3D объединил свои усилия с главными производителями автомобилей, чтобы устранить появление нежелательного коробления в процессе производства аккумуляторных батарей. Охлаждающее вещество протекает через каналы в пластмассовых ребрах охладителей, расположенных вокруг двигателя. Деформация детали при ползучести может повлиять на значение допуска, что может привести к утечке охлаждающей жидкости. Обеспечение точности размеров критично, чтобы гарантировать надежность аккумуляторов. Кроме того, в Moldex3D можно оценить первоначальное остаточное напряжение и его изменение с течением времени. Это дает в руки инженерам бесценный инструмент для понимания деформации изделия на всех этапах жизненного цикла.

Такая оценка надежности продукта является лишь одним из решений для автомобильной промышленности, предлагаемых в новом релизе Moldex3D R13. Сегодня самой большой проблемой, стоящей перед производителями автомобильных компонентов, является повышение топливной экономичности за счет снижения веса транспортного средства. Применение новых материалов, включая армированные волокном пластмассы и микросотовые пены, открывает новые возможности, но в то же время является источником непростых задач для дизайнеров, которые должны избежать ущерба для безопасности. Решения Moldex3D для автомобильной промышленности предоставляют полный пакет для моделирования. С его помощью можно:

• Оценивать последствия замены металла
• Прогнозировать микроструктуру материала и избегать появления дефектов
• Выполнять прочностной анализ с учетом анизотропии материала и технологических дефектов, таких как линии спая
• Моделировать современные методы обработок, такие как формование под давлением термопластичного стекломата (GMT) или литьевое прессование полимера (RTM)

Различие в характеристиках изделия с учетом анизотропии материала

Даже ежедневные задачи, такие как определение расположения впускного литника или прогнозирование образования линий спая, утяжин и коробления, автоматическое создание сетки для граничного слоя, превращаются из нудной рутинной подготовки модели в быстрый процесс, если использовать для этого Moldex3D. Для создания сетки из 5 миллионов элементов для обшивки двери потребуется менее 4 часов. А построенная сетка будет как эффективной, так и точной.

Для автомобильной промышленности необходимы решения следующего поколения для пластмассовых материалов и работы с ними. Moldex3D предлагает решения для моделирования производства, которые помогают дизайнерам пластмассовых деталей для автомобилей преодолевать трудности, связанные с видом и функциональностью деталей.

Чтобы узнать больше о решениях Moldex3D для моделирования в автомобильной промышленности, пожалуйста, посетите www.moldex3d.ru.

Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab® по материалам сайта moldex3d.com.

2. Ниже представлены некоторые результаты конечно-элементных решений нестационарных нелинейных 3-D задач термо-вязко-упруго-пластичности литья пластмасс, полученные сотрудниками CompMechLab® с помощью CAE-системы Moldex3D:

• Конечно-элементное моделирование и исследование механического поведения пластмассовой крышки двигателя BMW, изготовленной методом литья под давлением

Двигатель BMW N55
3D SW-модель крышки двигателя	3D конечно-элементная модель	3D модель формирующей полости, литниковой системы и системы охлаждения
Заполнение формы материалом	Заполнение формы материалом (анимация)	3D поле ориентации коротких волокон после отливки детали
3D поле объемной усадки	3D поле коробления	3D поле остаточных напряжений после отливки детали

 

• Рациональная оптимизация 3D технологического процесса литья для различных материалов и анализ 3D напряженно-деформированного состояния пластмассовой опорной каретки

Рассмотрены различные варианты комплексирования CAD-системы SolidWorks и CAE-систем мирового уровня: 1. Moldex3D & ANSYS Mechanical; 2. Moldex3D & DIGIMAT & ANSYS Mechanical		3D CAD-модель опорной каретки, используемой в принтерах и многофункциональных устройствах (SolidWorks)
Рассмотрены 6 вариантов конфигураций литниковой системы и системы охлаждения с целью рациональной оптимизации технологического процесса литья пластмассовой детали под давлением (Moldex3D)
3D поле модуля вектора перемещения ("суммарных перемещений") для материала PP_POLYFORTFPP20GFC (Moldex3D)	3D поле объемной усадки для материала PP_POLYFORTFPP20GFC (Moldex3D)	Финальное заполнение полости пресс-формы в случае использования материала PA_ZytelPLS95G35DH1BK031 (оценка зон непролива) (Moldex3D)
Финальное заполнение полости пресс-формы в случае использования материала PBT_SCHULADURAGF30 (оценка зон непролива) (Moldex3D)	Микронеоднородная (гетерогенная) структура, возникающая в результате литья армированной короткими волокнами пластмассы; 27 эффективных материалов с различными объемными концентрациями и ориентациями волокон (DIGIMAT)	Фрагмент микронеоднородной (гетерогенной) структуры, возникающая в результате литья армированной короткими волокнами пластмассы; 27 эффективных материалов с различными объемными концентрациями и ориентациями волокон (DIGIMAT)
Схема закрепления и нагружения опорной каретки (ANSYS Mechanical)	3D поле модуля вектора перемещения ("суммарных перемещений") для гетерогенной структуры из 27 эффективных материалов (ANSYS Mechanical)	3D поле интенсивности нормальных напряжений (эквивалентных по Мизесу напряжений) для гетерогенной структуры из 27 эффективных материалов (ANSYS Mechanical)

Опорная каретка. Анимация процесса заполнения литьевой полости

 

• Конечно-элементное моделирование процесса литья бампера автомобиля BMW в программной системе Moldex3D

3D CATIA-модель переднего бампера автомобиля BMW X5 с системой литниковых каналов в Moldex3D	Заполнение формы с несинхронным открытием клапанов впускных литников	Распределение вклада литниковых каналов
Заполнение формы. Эволюция фронта расплава (t1)	Заполнение формы. Эволюция фронта расплава (t2)	Заполнение формы. Эволюция фронта расплава (t3)
Заполнение формы. Эволюция фронта расплава (t4)	Зависимость давления впрыска от времени	3D поле коробления
3D поле объемной усадки	Детальное рассмотрение объемной усадки на фронтальной части бампера	Рациональная оптимизация системы литниковых каналов и системы охлаждения (разветвленная система литниковых каналов & cложная система охлаждения, повторяющая форму детали)

Исследование литья под давлением с применением армирования короткими волокнами с объемной концентрацией волокон 30%

 

Анимация процесса заполнения литьевой формы

Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab® на основе результатов выполненных исследований.

Ссылки по теме. В разделе Материалы по программной системе Moldex3D сайта www.Moldwx3D.ru представлены презентации:

Другие новости по этой теме на сайте FEA.ru:

07.06.2013 CoreTech System (Moldex3D) Co., Ltd., и PME FluidTec, объявили о своем партнерстве в области технологий впрыска жидкости при литье пластмасс под давлением
21.04.2013 1. CoreTech System анонсирует выход новой версии Moldex3D R12.0 - программной системы литья пластмасс под давлением 2. Представлены результаты применения CAE-системы Moldex3D сотрудниками CompMechLab® НИУ СПбГПУ
03.02.2013 Сотрудники CompMechLab® НИУ СПбГПУ выполнили конечно-элементные исследования специализированных технологий литья пластмасс под давлением: литьё со вставкой и двухкомпонентное последовательное литье
15.01.2013 Компания CoreTech System анонсирует вебинары по новой версии Moldex3D - R12 - программной системе конечно-элементного моделирования литья пластмасс под давлением
18.12.2012 CompMechLab®-исследования. Темы 23 НИР студентов кафедры "Механика и процессы управления", выполненных в CompMechLab® и представленных на XLI Неделе Науки НИУ СПбГПУ
13.12.2012 Компания CoreTech System, Inc. (Moldex3D) разработала модуль NX EasyFill Analysis для анализа процессов литья пластмасс в NX
25.08.2012 1. CoreTech System и ООО Лаборатория "Вычислительная механика" (CompMechLab® Ltd.) объявляют о выходе русскоязычной версии программной системы Moldex3D 2. Некоторые результаты конечно-элементных решений нестационарных нелинейных 3-D задач термо-вязко-упруго-пластичности литья пластмасс под давлением, полученных сотрудниками CompMechLab® с помощью CAE-системы Moldex3D
19.08.2012 1. Мировой лидер-разработчик CAE-системы для конечно-элементного моделирования литья армированных пластмасс под давлением CoreTech System анонсировала новую возможность Moldex3D - выполнение удаленных (облачных) вычислений 2. Представлены результаты применения сотрудниками CompMechLab® НИУ СПбГПУ CAE-системы Moldex3D
16.08.2012 Мировой лидер-разработчик CAE-системы для конечно-элементного моделирования литья армированных пластмасс под давлением CoreTech System объявила о выходе на рынок системы Moldex3D eDesignSYNC R11.0 SP1 для CAD-систем Creo, NX и SolidWorks
02.04.2012 Компания CoreTech System (Moldex3D) провела тренинг для сотрудников Лаборатории "Вычислительная механика" (CompMechLab Ltd.). О локализации программы литья пластмасс Moldex3D