Moldflow领先技术介绍
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▪ 2008年Moldflow并入全球第二大软件公司Autodesk， 必将带来更高更远的发展
© 2009 Autodesk
Moldflow 求解器技术 Midplane
Dual Domain™ 3D Solid
© 2009 Autodesk
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
Moldflow 领先技术介绍
© 2009 Autodesk
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
▪ 可以调用GPU加强运算能力
© 2009 Autodesk
Speed
在不牺牲精度的情况下，3D Flow的分析速度提升100％！
© 2009 Autodesk
GPU －Capacity
nVidia HW nVidia Street solution price price (US$)
Capability
▪ 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。
▪ 计算速度大大提高 ▪ 开始支持并行计算
© 2009 Autodesk
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
16 ▪ 比AMI 5.1 Navier-Stokes 求解器快 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
© 2009 Autodesk
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。
▪ 总共: 快7×5×1.6＝59 倍
▪ 80% 内存需求
▪ 最新支持平台
▪ 64位技术,最新Vista, 3D、Fusion 和Midplane都支持
▪ 3D高的求解精度
▪ 新算法不损失精度
© 2009 Autodesk
三维流动分析的加快对比
14000
13538 13017
12000
10000
8000
▪ 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
© 2009 Autodesk
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
FX 5800 FX 4800 FX 3800 FX 1800 Tesla C
1060
$550 $350 $199 $125 $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
$1300 Run 3D Flow up to 4.0 million elements
© 2009 Autodesk
Graphics
・FUSION(Dual Domain) Moldflow专利,Moldflow伟大的创造性革命 基于3D实体模型 计算时间快
・3D 基于3D实体模型 计算时间较长 可透视树脂内部流动
© 2009 Autodesk
Moldflow 3D技术沿革
▪ 1998年开始商业研究 ▪ 2000年开始商业应用(AMI V2.x)
Yes Yes Yes Yes No
Improved Warpage Accuracy for Adviser and Insight ▪ Focus on 3D models ▪ Multi-pronged strategy:
▪ Improved mesh quality ▪ Improved temperature &
▪ 只有填充分析，只支持热塑性材料 ▪ 当年在国内就有客户购买
▪ 2001年引入冷却分析(AMI V3.x) ▪ 2003年引入变形分析(AMI V4.x)
▪ 拓展到热固性材料 ▪ 支持Leabharlann Baidu种成型工艺，包括Over Molding
▪ 2004年引入3D气辅分析(AMI V5.x)
▪ 2005年引入Coupled Solver (AMI V6.x)发展成熟
6000
4845
4000
2000
0
15190 13321
3910
运行时间
2974
2633 2519
AMI 6.1 AMI 6.1 rev 5 AMI 6.2
420000 elements
© 2009 Autodesk
359000 elements
249000 elements
高效的运算能力
▪ 配合高效率的工作站可实现多CPU的并行运算,从而数倍的提高分 析效率
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Moldflow 求解器技术 Midplane
Dual Domain™ 3D Solid
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Moldflow 求解器技术
・中间面(Midplane) 计算时间短 支持分析Module多 前处理比较复杂
Moldflow 领先技术介绍
© 2009 Autodesk
引言
▪ 1974年，Cornell大学 K. K. Wang教授主持的CIMP （Cornell Injection Molding Program) 计划
▪ 1978年，澳大利亚皇家墨尔本技术学院Colin Austin开发出最 早的流动分析软件，并注册成立了Moldflow公司来推广商业化注 射成型模拟软件
▪ 可以调用GPU加强运算能力
© 2009 Autodesk
Speed
在不牺牲精度的情况下，3D Flow的分析速度提升100％！
© 2009 Autodesk
GPU －Capacity
nVidia HW nVidia Street solution price price (US$)
Capability
▪ 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。
▪ 计算速度大大提高 ▪ 开始支持并行计算
© 2009 Autodesk
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
16 ▪ 比AMI 5.1 Navier-Stokes 求解器快 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
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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。
▪ 总共: 快7×5×1.6＝59 倍
▪ 80% 内存需求
▪ 最新支持平台
▪ 64位技术,最新Vista, 3D、Fusion 和Midplane都支持
▪ 3D高的求解精度
▪ 新算法不损失精度
© 2009 Autodesk
三维流动分析的加快对比
14000
13538 13017
12000
10000
8000
▪ 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
© 2009 Autodesk
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
FX 5800 FX 4800 FX 3800 FX 1800 Tesla C
1060
$550 $350 $199 $125 $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
© 2009 Autodesk
Graphics
・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
© 2009 Autodesk
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)
Yes Yes Yes Yes No
Improved Warpage Accuracy for Adviser and Insight ▪ Focus on 3D models ▪ Multi-pronged strategy:
▪ Improved mesh quality ▪ Improved temperature &
▪ 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Leabharlann Baidu种成型工艺，包括Over Molding
▪ 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
6000
4845
4000
2000
0
15190 13321
3910
运行时间
2974
2633 2519
AMI 6.1 AMI 6.1 rev 5 AMI 6.2
420000 elements
© 2009 Autodesk
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