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CAE軟體整合 全面模擬壓縮成型製程
 

【CTIMES/SmartAuto 報導】   2017年11月20日 星期一

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壓縮成型製程常被產業界用於製造複雜的複合材料產品(圖一),其中片狀預浸材(Sheet Molding Compound, SMC)、玻璃纖維熱塑性材料(glass mat thermoplastic, GMT)及預浸料(Prepreg)成型,是實務上最常使用的壓縮成型種類。然而複材的流變特性包括了固態和液態行為,造成在模擬分析上的困難;其原因是商用的模擬軟體,通常只具備液態行為或結構變形其中一種的計算功能;而這兩種計算應用,是來自於不同的方程式。

圖1~圖3
圖1~圖3

片狀預浸材壓縮成型的數值模擬整合了兩種方法,包括計算流體動力學(Computational Fluid Dynamics, CFD)和計算結構力學(Computational Structural Mechanics, CSM),分別用以預測壓縮成型過程中的片狀預浸材的產品變形和流動行為。

要完整模擬該製程,必須結合FEA軟體LS-DYNA以及模流分析軟體Moldex3D,分別以CSM和CFD研究壓縮成型製程中的行為(圖二)。LS-DYNA負責計算原始的纖維墊形狀、溫度、應力及非等向性材料性質;接著這些計算結果將投射到Moldex3D,由Moldex3D接手完成壓縮成型分析(圖三)。二者整合之後,在Moldex3D的流動和翹曲分析結果中,成功地呈現出片狀預浸材在模壓成型的複雜行為。

此功能是Moldex3D R15.0的一項突破,透過與LS-DYNA的整合(片狀預浸材的變形行為由LS-DYNA計算而得;液態行為和纖維排向則是由Moldex3D計算而得),使用者能夠完整且精準地模擬片狀預浸材在壓縮成型製程中的各個階段狀態,為產品及製程設計提供了更可靠的資訊。

關鍵字: 科盛 
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