В настоящее время геометрическую модель изделия для анализа (сетку) чаще всего получают путем соответствующих преобразований CAD/CAE­моделей. В процессе подготовки сетки геометрия изделия часто упрощается (это особенно характерно для 2,5D­анализа), что необходимо учитывать при оценке результатов расчетов. Упрощения модели выполняются таким образом, чтобы они приводили к затруднению условий процесса литья по сравнению с реальным процессом. Практическое использование данного принципа может быть связано с определенными проблемами, если упрощения по­разному влияют на ход процесса для стадий заполнения и уплотнения. Например, уменьшение толщины области изделия затрудняет заполнение, так как при этом увеличиваются потери давления, но упрощает уплотнение этой области, что обусловлено уменьшением объемной усадки.

 

Сетка оказывает большое влияние на результаты моделирования процесса литья, поэтому проверка и корректировка сетки являются важным этапом процедуры подготовки модели изделия для анализа. Продукты Autodesk Moldflow Insight 2012 содержат хорошо разработанный инструментарий для проверки сетки на соответствие требованиям применяемого метода анализа и ее корректировки, сочетающий автоматические и «ручные» алгоритмы изменений сетки. В продуктах Autodesk Moldflow Adviser 2012 инструменты для проверки и исправления сетки отсутствуют, однако пользователь имеет возможность выполнить анализ для двух вариантов автоматически создаваемой сетки: с меньшей или большей плотностью.

Подготовленная для анализа сетка не должна содержать разрывов, наложений или пересечений элементов. Результаты 2,5D­моделирования процесса литья термопластов в большой степени зависят от размера и формы элементов сетки. Сетка с крупными элементами искажает растекание расплава в полости, приводит к ошибкам прогнозирования положения спаев и мест запирания воздуха потоком расплава и к другим проблемам. В частности, при анализе с использованием недостаточно плотной сетки могут отсутствовать «очевидные» или появляться «лишние» спаи. На рис. 2 приведен пример влияния сетки на прогнозирование спаев в 2,5D­анализе с применением метода Dual­Domain. При расчете для сетки с крупными элементами (см. рис.  2а) положение спаев прогнозируется со значительными искажениями, тогда как при расчете с использованием сетки, состоящей из более мелких элементов в области спая (см. рис. 2б), рассчитанное положение спаев больше соответствует реальному изделию. Искривление прогнозируемого спая является следствием того, что он строится на границах между элементами.

ris2

Рис. 2. Влияние размеров элементов сетки на прогнозирование спая при анализе по методу Dual-Domain в Autodesk Moldflow Insight 2012 для сетки с крупными (а) и мелкими (б) элементами в области спая. Цветовая шкала соответствует углу схождения потоков при образовании спая.

Для корректного моделирования процесса литья с применением 2,5D­методов сетка не должна содержать треугольных элементов вытянутой формы, с большим отношением (aspect ratio) длинной стороны к высоте, построенной перпендикулярно этой стороне. На рис. 3 показаны результаты проверки aspect ratio для треугольников сетки в Autodesk Moldflow Insight 2012. Длина и цвет нормалей к треугольным элементам при такой проверке характеризуют форму элементов; так, самые длинные нормали красного цвета соответствуют наибольшим значениям aspect ratio.

ris3

Рис. 3. Проверка формы элементов сетки для анализа по методу Dual-Domain. Нормали красного цвета характеризуют треугольные элементы с наибольшим aspect ratio. Снизу — фрагмент сетки с треугольным элементом вытянутой формы.

Модель литниковой системы в продуктах Autodesk Moldflow 2012 может быть построена в автоматическом или ручном режиме. Для течения расплава в горячеканальных, холодноканальных или комбинированных литниковых системах обычно применяются модели одномерного течения, как в 2,5D­, так и в 3D­подходах. Хотя 3D­моделирование течения в литниковых каналах имеет свои преимущества (например, возможность учета влияния некоторых нестационарных эффектов), оно значительно увеличивает количество элементов в модели, что повышает требования к быстродействию и памяти компьютера.