通过以上分析,可以发现:
1)网格数目增加一倍的情况下,两个方案的温度场还是不规则的,无序的;
2)温度分布趋势还是不对。
通过测试1-2和测试1-3分析,可以确定,3D网格的差异(构成、大小、分部)确实对流动前沿温度的结果有很大的影响。
备注:测试1-2和测试1-3中模型4个产品都是复制或者镜像过去的,也就是说4个区域的网格是完全一致的,其他的结果比如充填时间、V/P压力等都是完全一致,没有不均的现象,但是在流动前沿温度这项结果上,确差异很大,而且流动前沿温度的分布趋势完全不准确。
测试2:第三方网格测试
使用MoldFlow默认的网格划分工具,无论是改变网格生成方法,还是改变网格的大小,流动前沿温度的结果都很不理想。
通过上面的三个测试我们可以发现网格确实对流动前沿温度是有很大影响的,但是MoldFlow默认的网格生成过程我们是没法干预的,所以笔者决定使用第三方专业的网格生成工具生成理想的网格后导入MoldFLow分析,比对其中的差异。
由于MoldFLow是使用四面体网格构成3D网格的,而且四面体的分布是均匀分布(默认10层),这与业界通常的做法是不一致的,业界流体计算一般是使用流体类型网格,上下两面和中间区域的网格分布是不一致的,如下图所示。
MoldFlow3D网格类型:
流体3D网格类型:(上下面密集,中间增大,各面层数一般3层起)。
产品面上下区域严格对称,上下表面及侧对表面网格完全一致。
经过此类处理的面网格,进行柱体流道+双层面分析。
在此基础之上,在使用均匀10层、流体7层、流体9层、流体11层等4种方法,分析不同网格生成方法对流通波前温度的影响。
测试2-1:3种组合第三方网格测试结果
3种组合第三方网格测试结果
从上面分析可以看出:
1)柱体流道,产品网格无论是双层面还是实体,分布趋势相对OK;
2)柱体流道,产品9层流体(第三方网格)与10层均匀3D网格(MoldFlow图层改进)结果基本等同,10层网络略好,但9层流体网格数目降低一半,计算时间缩短2/3;
3)3D流道+3D产品,产品温度分布趋势仍然不均。
测试2-2:第三方全3D网格测试结果
经过2-1的测试,可以清晰的表明,在高质量网格的情况下,3D分析的温度场分布数值虽然与双层面还有明显的差距,但是产品区域的温度的分布趋势看起来趋于一致,说明网格的类型和网格的质量对流动前沿温度结果的影响很大;但是从2-1的分析结果也可以看出,全3D网格分析结果仍然不理想。
下图是针对全3D网格,流道部分一致的情况下,产品区域使用不同的层数。
第三方全3D网格测试结果
温度场虽然有变化,但是都不理想。
测试2-3:第三方全3D网格+注射参数控制测试结果
对于柱体流道结构,产品双层面网格和3D网格结的流动前沿温度结果,只要把网格部分处理好,温度分布趋势没有太大的问题,但是对于3D产品,光靠相对高质量的网格还是不能有相对理想的结果。
从2-2测试可以发现,全3D流动前沿温度的分许趋势基本与网格(质量高到一定程度)没有太大关系了;之所以有这种测试结果,第二主因是跟MoldFlow 3D求解器的稳健性有关。
下面测试,充填过程从时间控制更改为绝对螺杆曲线,其他条件与2-2等同。
第三方全3D网格+注射参数控制测试结果
通过上述测试可以发现:
1)相同的网格,仅改变填充的方式以后,在基本等同时间内,流动前沿温度的结果分布趋势发生很大变化,使用绝对螺杆曲线控制的结果比时间控制的更理想;
2)对于全3D网格分析的产品,建议产品区域第三方网格为流体类型11层;MoldFlow默认3D网格(图层改进)建议10层+。
总结:
从上面分析可以看出,当分析结果对于温度场比较关注时:
1)适合双层面的产品就不要用3D分析了,3D的结果的温度分布数值、分布趋势和双层面相比都会偏大,3D流动前沿温度计算结果与双层面计算结果有明显差异,软件需要继续改进;
2)对于不适合双层面分析的产品,建议MoldFlow默认3D网格生成(图层改进)层数加大到12层,第三方3D流体网格类型11层,此处强烈建议使用第三方网格处理工具划分流体网格,网格数目可以大幅度减少;
3)对于非对称结构的产品或者无明显规则的产品,按照一般条件设置充填过程即可,对于有明显阵列、对称、镜像等特征结构的,如果需要看起来符合认知的流动前沿温度结果,建议在充填条件上尽量和实际的注射过程保持一致,即使用绝对螺杆曲线进行控制,MoldFlow的3D求解器还在不断的改进,也许在不久的将来相同产品不同网格类型的计算结果无论分布趋势还是数值都会趋于一致。