Moldflow领先技术介绍

必将带来更高更远的发展
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Moldflow 求解器技术
Midplane
Dual Domain
™
3D Solid
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Moldflow 求解器技术
・中间面(Midplane) 计算时间短 支持分析Module多 前处理比较复杂 ・FUSION(Dual Domain) Moldflow专利,Moldflow伟大的创造性革命 基于3D实体模型 计算时间快 ・3D 基于3D实体模型 计算时间较长 可透视树脂内部流动
25000
Par-qa-tapdur : 1 Xeon 5160@3GHz dual-core PARMIRZAXP64 : 2 Xeon E5440@2.83 GHz quad -core AU-QA-i7 : 2 x i7-975 Extreme edition@3.2 GHz quad core
420000 elements
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359000 elements
249000 elements
高效的运算能力

配合高效率的工作站可实现多CPU的并行运算,从而数倍的提高 分析效率

可以调用GPU加强运算能力
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Speed
Speed coAMArison for 3D fiber flow analysis on XP64 in AMI2010-R2
16倍

最新3D 翘曲求解器



AMG 矩阵法:快7 倍 网格Aggregation:快5倍 并行CPU:至少快1.6倍,同时支持双核以及多核 总共: 快7×5×1.6＝59 倍 80% 内存需求 64位技术,最新Vista, 3D、Fusion 和Midplane都支持 新算法不损失精度
Insert热性能以及机械属性影响最终变形形状 Insert可以是Metal或是Polymer
无Insert 有Insert
是否考虑Insert直接影响翘曲变形形状。 Insert材质改变翘曲也会随之改变。
需要考虑Insert的约束获得准确的翘曲变形结 果！！
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3D Insert分析
Tesla C 1060
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$650
$2950 Run 3D Flow up to 4.0 million elements $1470 Run 3D Flow up to 1.5 million elements $800 Run 3D Flow up to 1.0 million elements $430 Run 3D Flow up to 0.75 million elements $1300 Run 3D Flow up to 4.0 million elements
无Insert
原点
无Insert的 翘曲形状 Insert限制 变形
X軸
AMI可以分析Insert的同步变形
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实例：Overmolding 制品对象：有防水要求的接头 使用软件：AMI/Flow3D 根据确认Insert和充填树脂部 分的界面温度，事先预测粘合 粘合性 性温度测量点 。
0 177677 342798 Number of tetras 630786 1201126
在不牺牲精度的情况下，3D Flow的分析速度提升100％！
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GPU －Capacity
nVidia HW nVidia solution price (US$) FX 5800 FX 4800 FX 3800 FX 1800 $550 $350 $199 $125 Street price Capability Graphics
Yes Yes Yes Yes
NoΒιβλιοθήκη Baidu
Improved Warpage Accuracy for Adviser and Insight

Focus on 3D models Multi-pronged strategy:

Improved mesh quality Improved temperature & shrinkage calculation (Adviser and Insight)
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3D重力影响
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3D新结果

模板内部温度模拟
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3D 残余应力

对电镀或喷漆工艺有大的影响 一般用冰醋酸测试
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3D Insert分析
Insert Overmolding对比：冷却和翘曲分析（3D）
Moldflow 领先技术介绍
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引言




1974年，Cornell大学 K. K. Wang教授主持的CIMP （Cornell Injection Molding Program) 计划 1978年，澳大利亚皇家墨尔本技术学院Colin Austin开发出最 早的流动分析软件，并注册成立了Moldflow公司来推广商业化注 射成型模拟软件 真正对注塑模流动分析具有里程碑意义是Cornell大学Hiber和 S.F.Shen 基于非等温、黏性广义Hele-Shaw流动理论，耦合利用 有限元/有限差分法求解了三维薄壁型腔流动和传热过程 在注塑流动分析中另一个具有突出贡献的工作是V.W.Wang 在 Hiber和S.F.Shen工作的基础上，将控制体积概念与FAN（Flow Analysis Network）相结合，沿用VOF(Vulume Of Fluid)基本思 想，引入充填因子f，并根据节点控制体积的充填状况更新流动 前沿。
corrected (CRIMS) 收缩数据
Structure Moldflow Warp
ABAQUS、ANSYS等
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Residual Stress Model

基于热应力和压力诱导的残余应力分布的计算 Residual Stress Model不考虑
对转移化温度以及PVT敏感的收缩数据 分子的取向 结晶的影响 粘弹性计算的应力 松弛数据



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融合与发展
2000年Moldflow与C-Mold战略性合并，技术得到全
面融合，比如C-Mold的残余应力与Moldflow的残余 应变的结合，使得Moldflow完全领导了全球注塑成 型CAE技术
2008年Moldflow并入全球第二大软件公司Autodesk，
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Moldflow 3D技术沿革

1998年开始商业研究 2000年开始商业应用(AMI V2.x)

只有填充分析，只支持热塑性材料 当年在国内就有客户购买

2001年引入冷却分析(AMI V3.x) 2003年引入变形分析(AMI V4.x)

拓展到热固性材料 支持多种成型工艺，包括Over Molding
20000
PARMIRZAXP64-AMI2010 thread-AMI2010 PARMIRZAXP64-1 thread-No GPU NFPARMIRZAXP64-1 thread-No GPU PARMIRZAXP64-2 thread-No GPU
analysis time in seconds
-0.015
-0.02
-0.025
-0.03
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对称流道的不对称流动
剪切发热影响／冷却影响
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对称流道的不对称流动
高注射速度 剪切发热影响
【填充模式】
【树脂温】
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剪切发热影响造成温度上 升
3D新结果

喷射分析
Insert
Insert（PAR）
充填部分
温度的时间历程
填充部（TPE） Insert（PVC）
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Midplane & Fusion Shrinkage Models
Residual Stress (理论上)
Residual Strain 需要收缩数据
uncorrected 无收缩数据

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Residual Strain Model

需要有收缩数据支持
S a1M V a2 M c a3 M a4 M r a5
" o
S a6 M V a7 M c a8 M a9 M r a10
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3D和2D

三维数值模拟除了需要大量的计算时间外，我们也不能片面地认 为三维模拟就一定比二维模拟准确。 成型模拟必须建立在对物理问题的描述上，采用三维有限元不是 对所有的物理过程都更合理，如制件中的一维管道，采用一维管 道元能更好地模拟实际物理情况。 还有，对于梯度变化剧烈的物理场，如厚度方向温度场，采用中 面模型可以沿厚度进行20-24层的差分，如采用三维单元模拟， 沿厚度布置如此多的节点，计算规模将不可想象。 Moldflow的余华刚博士等人开发了FUSION技术，将抽取 Midplane的工作量从数天简化为数分钟，为CAE应用的伟大突 破

最新支持平台

3D高的求解精度

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三维流动分析的加快对比
14000
13538
13017
15190 13321
2974
AMI 6.1 AMI 6.1 rev 5 AMI 6.2
12000
10000
8000
2633 4845 3910 2519
运行时间
6000 4000 2000 0
PARMIRZAXP64-8 thread-No GPU 15000 NFPARMIRZAXP64-8 thread-No GPU par-qa-tapdur-AMI2010 thread-AMI2010 par-qa-tapdur-1 thread-No GPU par-qa-tapdur-1 thread-Quadro FX 5800 NFpar-qa-tapdur-1 thread-Quadro FX 5800 10000 par-qa-tapdur-2 thread-No GPU NFpar-qa-tapdur-2 thread-No GPU par-qa-tapdur-2 thread-Quadro FX 5800 NFpar-qa-tapdur-2 thread-Quadro FX 5800 AU-QA-i7-1 thread-No GPU 5000 AU-QA-i7-1 thread-GeForce GTX 280 AU-QA-i7-8 thread-No GPU AU-QA-i7-8 thread-GeForce GTX 280

Part of an overall long term plan to improve Warpage Accuracy
0 1 2 3 4 Button Sidewall Relative Deflection -0.005 5
Measured
-0.01
Insight 2010 Insight 2010-R2
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Warp Accuracy Improvements
Accurate!

Improvements to 3D Volumetric Shrinkage scheme

Before : Update shrinkage at node X till pressure=0 or node X frozen Now : Update shrinkage at node X till pressure=0 or local center node frozen (local center node=nearest node in center part thickness

2004年引入3D气辅分析(AMI V5.x) 2005年引入Coupled Solver (AMI V6.x)发展成熟

计算速度大大提高 开始支持并行计算
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新3D求解器分析的卓越性能

最新3D耦合流动求解器，快速的真FEM技术

比AMI 5.1 Navier-Stokes 求解器快