Warum als Dual Domain (Dual Domain, 3D, Midplane) vernetzen!

Als ich Moldflow vor fast 20 Jahren erlernt habe, wurde mir beigebracht, alles zuerst als Dual Domain Netz zu vernetzen (damals hieß Dual Domain noch Fusion Netz). Aus folgenden verschiedenen Gründen vernetze ich immer noch auf diese Weise und würde dies auch weiterhin empfehlen:

• Es ist einfacher, 2 Oberflächenschichten eines Dual Domain-Netzes zu bereinigen als 10 tetraedrische Schichten in einem 3D-Netz.

• Ich führe für die meisten meiner Teile die Prozessfenster-Analyse (Molding Window) aus, eine Funktion, die nur mit Midplane oder Dual Domain Netzen möglich ist.

• Ich verwende meine Dual Domain Netzstatistiken um zu entscheiden, ob ich im Dual Domain bleiben oder zu 3D wechseln soll.

• Ich bekomme permanent verschiedene CAD-Typen von verschiedenen Kunden, daher bin ich bei der CAD-Qualität immer vorsichtig.

Sie können Bauteile natürlich auch direkt 3D vernetzen, und wenn Sie eine saubere CAD-Datei importiert haben, wird der Standard-Vernetzer von Moldflow in den meisten Fällen sehr gute Ergebnisse zeigen, dennoch kann es sich lohnen, die oben genannten Tipps zu berücksichtigen. Außerdem gibt es bei der direkten 3D-Vernetzung sogar die Option “Nach der Erzeugung des Oberflächennetzes / Dual Domain-Netzes stoppen”..

Wenn ich Midplane verwende, erstelle ich mein Midplane-Netz auch aus einem sauberen, vorher vernetzten und bereinigten Dual Domain-Netz.

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Welche Netztypen sollten für Simulationen verwendet werden?

Ohne Finite-Elemente-Netze sind Prozesssimulationen wie die Spritzgusssimulationen in Moldflow sowie mechanische Simulationen nicht denkbar. Mithilfe der Netze ermöglichen die Ergebnisse aus Simulationen die Vorhersage und Bewertung der Machbarkeit von Produktdesigns und -konstruktionen, der Materialverteilung und bei Mechaniksimulationen auch die strukturelle Steifigkeit. Es gibt verschiedene Arten von Finite-Elemente-Netzen in Moldflow, einschließlich DualDomain-Netze, 3D-Netze und Midplane-Netze.

Wann sollte ich DualDomain-Netze verwenden?

DualDomain-Netze stellen Oberflächenelemente dar, mit denen die Simulation und damit die Materialverteilung und das Fließverhalten in Kunststoffteilen berechnet werden. Oberflächenelemente können Verformungen und Spannungsverteilungen in dünnen Bereichen wie Kanten und Ecken genauer erfassen. Die oben beschriebene hintereinander durchgeführte Vernetzung zunächst mit Oberflächenelementen und anschließend mit 3D-Elementen führt zu genaueren Vorhersagen des Spritzgussprozesses und einer besseren Identifizierung potenzieller Probleme wie Materialansammlungen und Lufteinschlüsse.

Wann sollte ich 3D-Netze verwenden?

3D-Netze verwenden volumetrische Elemente, sogenannte Tetraeder. Im Gegensatz zu 2D-Netzen, die nur die Flussrichtung in der Ebene der Platte erfassen, können 3D-Netze auch die Flussrichtung in der Tiefe des Bauteils wesentlich genauer erfassen. Dadurch können genauere Vorhersagen des Spritzgussprozesses getroffen und Probleme wie Verzug und Schwindung besser identifiziert werden. In Moldflow werden allerdings auch Algorithmen eingesetzt, mit denen auch der Verzug und die Schwindung von DualDomain-Netzen sehr genau berechenbar ist. Wichtiges Stichwort ist hier die Verfügbarkeit von CRIMS-Daten im Materialdatensatz.

Wann sollte ich Midplane-Netze verwenden?

Midplane-Netze sind eine weitere Art von Netztechnik, die in Spritzgusssimulationen mit Moldflow verwendet wird. Diese Netze teilen das 3D-Modell entlang der Mittellinie in zwei Hälften und erzeugen zwei gespiegelte Oberflächen bzw. sogenannte Midplanes. Die Midplane-Netztechnik kann verwendet werden, wenn die Teilgeometrie symmetrisch ist, um ein effizienteres Netz zu erstellen und die für die Simulation erforderliche Rechenzeit zu reduzieren. Sie wird auch manchmal für sehr große und komplexe Teile wie Instrumententafeln oder Vorder- oder Rückstoßstangen an Fahrzeugen eingesetzt.

Hier sind einige Gründe, warum Midplane-Netze in Spritzgusssimulationen verwendet werden:

• Effizienz: Midplane-Netze können manchmal schneller als andere Netztechniken erstellt werden. Viel wichtiger ist jedoch, dass sie erhebliche Zeitersparnisse in Bezug auf die Rechenzeit ermöglichen, da die Gesamtzahl der Finite-Elemente drastisch reduziert wird.

• Symmetrie: Midplane-Netze eignen sich ideal für Teile mit einem hohen Maß an Symmetrie. Da das Netz entlang der Mittellinie gespiegelt ist, kann die Simulation diese Symmetrie nutzen, um die Komplexität des Modells und die erforderliche Rechenmenge zu reduzieren.

• Genauigkeit: Midplane-Netze können genaue Ergebnisse für symmetrische Teile liefern und können auch für nicht-symmetrische Teile mit einigen Änderungen am Netz verwendet werden.
• Speicherplatz: Midplane-Netze benötigen im Vergleich zu anderen Netztechniken weniger Speicherplatz. Dies liegt daran, dass nur die Hälfte der Geometrie im Speicher gespeichert werden muss, was für große oder komplexe Simulationen hilfreich sein kann.

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