短纤维增强聚合材料目前应用范围非常广泛,例如在消费品、电子器件、汽车、航空、海洋以及医疗设备等领域。这种类型的材料的仿真过程比较复杂,必须同时包含注塑成型(IM)仿真及结构力学仿真。基于此需求,CADFEM基于ANSYS Workbench平台开发了针对性的接口工具MoldSim inside ANSYS,利用该接口工具可以集成注塑成型(IM)仿真分析结果并导入到与注塑成型(IM)仿真工具相独立的ANSYS Workbench结构分析环境。
MoldSim inside ANSYS接口可以使用户在结构分析中考虑由于注塑成型(IM)过程中产生的残余应力以及纤维取向分布的局部变化,该两个因素对塑性部件的力学行为影响很大。
MoldSim是基于ANSYS Workbench的注塑成型模拟数据接口,适用注塑软件:Moldflow,Modex3D。主要功能简述如下:
1)从注塑软件获取:纤维取向;残余应力
2)驱动ANSYS Mechanical完成:映射注塑计算结果到ANSYS模型;计算均质化各向异性材料参数;考虑残余应力,进行后续结构受力分析
该接口的工作流程包括以下几个步骤:
1)导入注塑成型的结构数据到ANSYS Workbench环境。例如网格数据,纤维方向张量(FOT)数据以及初始应力张量(IST)数据。
2)基体以及纤维材料属性的定义
3)指定数据来源与映射对象
4)指定纤维材料与微观结构数据:纤维力学参数、几何参数等
5)映射注塑成型分析数据到ANSYS有限元网格,内部计算等效均质化各向异性材料
6)ANSYS Mechanical中进行后续加载与分析