Mit Advanced Material Exchange können die Restdehnungen von Ihrem Moldflow-Modell auf Ihr Berechnungsmodell übertragen werden, um so den Verzug zu prognostizieren. Um die Lebensdauer der Strukturen Ihres Bauteils präzise vorhersagen zu können, sind ggf. Kenntnisse über die thermischen Restdehnungen erforderlich.
Nach Abschluss der Spritzgusssimulation nimmt Moldflow die folgende Konfiguration an, die wir im Folgenden Konfiguration A nennen.
- Das Bauteil wird weiterhin vom Werkzeug begrenzt
- Das Bauteil wurde auf Raumtemperatur abgekühlt
- Der Überdruck wurde entfernt
In der Konfiguration A gibt es ein Spannungsfeld ungleich null, das aus der ungleichmäßigen Schwindung des Spritzgussteils resultiert. Das Werkzeug übt eine Kraft auf das Bauteil aus, um es in seiner aktuellen Form zu halten. Wenn wir das Werkzeug entfernen, führt das Restspannungsfeld zu einem Verzug des Bauteils. Dies nennen wir im Folgenden Konfiguration B.
In Konfiguration A ist das von Moldflow prognostizierte Gesamtspannungsfeld ungleich null. Entfernen wir das Werkzeug und fahren mit Konfiguration B fort, kommt es zum Verzug des Bauteils, und das Gesamtspannungsfeld wird teilweise entspannt.
Zum Durchführen einer Strukturanalyse ist immer die nicht deformierte Geometrie (Konfiguration A) zu verwenden. Um die Verzugsgeometrie und das zugehörige Spannungsfeld (Konfiguration B) zu erhalten, gehen Sie folgendermaßen vor:
- Verwenden Sie Advanced Material Exchange, um die Restdehnungen dem Berechnungsmodell zuzuordnen.
- Bevor Sie eine mechanische Last anwenden, erstellen Sie einen Lastschritt im Berechnungsmodell, der die Restdehnungen zum Deformieren des Bauteils verwendet. Hier ist unsere Verzugssimulation.
Um das zu erreichen, müssen wir die Restdehnungen oder die nicht mechanischen Dehnungen aus Konfiguration A bestimmen. Dazu füllen wir zunächst die Gleichung für das Gesammtspannungsfeld in Konfiguration A aus.
Nun lösen wir für die nicht mechanischen Dehnungen. Stellen Sie sicher, dass das Gesamtdehnungsfeld in Konfiguration A auf null gesetzt ist.
Jetzt können diese nicht mechanischen Dehnungen als Eingaben für das erste Laden der Struktur verwendet werden (Verzugssimulation). Das verläuft analog zur Problemlösung mit αijΔT.
Nun kann das vom Helius PFA-Solver prognostizierte Spannungsfeld nach dem Verzug ausgewertet und mit den in akademischen Forschungsarbeiten veröffentlichten traditionellen Spannungsfeldern verglichen werden. Die Abbildung unten zeigt das Gesamtdicken-Spannungsfeld für ein rechteckiges, mit einer Spritzgießmaschine [15] erstelltes Prüfstück.
Um diese Spannungsfelder zu vergleichen, wurde zunächst ein rechteckiges Bauteil erstellt. Anschließend wurde die von Helius PFA prognostizierte Spannungsverteilung in Flussrichtung unter Verwendung der nicht mechanischen Dehnungen aus Moldflow untersucht. Die Abbildung unten zeigt einen Querschnitt des Bauteils sowie das prognostizierte Spannungsfeld. In der Abbildung unten rechts wird die von Zheng [15] erstellte überlagerte Kurve in Gelb und die von Helius PFA prognostizierte Kurve in Weiß dargestellt. Diese Kurven repräsentieren das Spannungsfeld für das unabhängige, verzogene Bauteil, ohne externe Belastungen.
Die Simulationsergebnisse weisen darauf hin, dass der Kern des Bauteils unter Spannung und die Oberfläche unter Druck steht. Dieses Verhalten entspricht weitgehend den akademischen Forschungsergebnissen. Aufgrund der in diesem Beispiel verwendeten Netzdichte ist es nicht möglich, die von Zheng prognostizierte Vorzeichenumkehrung im äußeren Bereich des Bauteils zu erfassen. Diese Methode ist dennoch sehr gut geeignet, um die Druckdehnungsenergie im äußeren Viertel des Bauteils darzustellen.