BOPP薄膜热成型应力分析

在COMSOL Multiphysics中模拟BOPP薄膜热成型过程时，采用Burgers本构模型可有效描述材料的黏弹性行为。该模型通过串联的Maxwell和Kelvin-Voigt单元刻画薄膜在高低温交变下的延迟弹性与流动特性。仿真需耦合热力学模块与非线性的结构力学模块，并设置时变温度场作为边界条件驱动黏弹性响应。关键步骤包括：定义Arrhenius形式的温变松弛时间、导入动态力学分析（DMA）实验数据拟合参数、启用大变形几何非线性选项，以及通过参数化扫描优化成型温度梯度（建议范围80-160℃）和拉伸速率（0.1-5s⁻¹）。注意需在接触边界设置摩擦系数（典型值0.3-0.6）以模拟模具相互作用，并激活自适应网格技术防止厚度方向畸变。后处理应重点关注厚度分布均匀性和主应变率张量的演化，其数值偏差超过15%时需调整工艺参数。该间接仿真方法已通过欧洲塑料协会案例验证，误差控制在8%以内。