基于Fluent的三维注塑充填界面追踪方法研究.pdf

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1、塑料工业第44卷第l2期·28·CHINAPLASnCSINDUSTRY2016年12月基于Fluent的三维注塑充填界面追踪方法研究水李宗蔚，任梦柯，宋贝贝，阮诗伦，，李征，王新字(1．大连理工大学工程力学系，辽宁大连116024；2．大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁大连116024)摘要：充填阶段是注塑成型中最复杂也是最重要的阶段。考虑到Moldflow软件在注塑成型模拟中的局限性，越来越多的学者使用Fluent等通用计算流体动力学(CFD)软件进行注塑成型模拟。然而，大多数基于通用CFD软件的注塑充填模拟中都忽

2、略了气体相。基于Fluent软件实现了三维注塑充填模拟，并将没有考虑空气相，以及考虑空气相时使用两种不同界面追踪方法的模拟结果分别与Moldflow进行了对比。结果表明，在基于Fluent的注塑充填模拟中应该考虑空气，且使用流体体积函数(VOF)和水平集(LevelSet)的耦合方法(CLSVOF)比单纯的VOF方法界面追踪效果更好。关键词：注塑成型；界面追踪；Fluent软件；流体体积函数；流体体积函数和水平集的耦合方法doi：10．3969／j．issn．1005-5770．2016．12．007中图分类号：TQ320．662文

3、献标识码：A文章编号：1005-5770(2016)12-0028-05StudyonInterfaceTrackingin3-DSimulationofInjectionMoldingFillingStageBasedonFluentLIZong．wei，RENMeng．ke，SONGBei—bei，RUANShi．1un’，LIZheng，WANGXin—yu(1．DepartmentofEngineeringMechanics，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China；2．

4、SlateKeyLaboratoryofStructuralAna1)sisforIndustrialEquipment，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China)Abstract：Fillingstageisthemostcomplicatedandimportantstageintheinjectionmoldingprocess．ConsideringthelimitationsoftheMoldflowsoftwareininjectionmoldingsimulatio

5、n，moreandmorescholarsusegeneralcomputationalfluiddynamics(CFD)softwaresuchasFluentforinjectionmoldingsimulation．However，thegasphasewasneglectedinmostsimulationsofinjectionmoldingfillingstagebasedongeneralCFDsoftware．Inthispaper，several3-Dsimulationsofinjectionmoldingfi

6、llingstagebasedonFluentwererealized，andthesimulationresultswithoutairphaseaswellaswithairphasebutusingtwodifferentinterfacetrackingmethodswerecomparedwiththatusingMoldflow．Theresultsindicatethattheairphaseshouldbeunderconsiderationinthesimulationsofinjectionmoldingfill

7、ingstagebasedonFluent，andbetterresultscanbeobtainedusingcoupledlevelsetandvolumeoffluid(CLSVOF)methodthansimplevolumeoffluid(VOF)method．Keywords：InjectionMolding；InterfaceTracking；Fluent；VolumeofFluid；CoupledLevelSetandVOlumeofFluid注塑成型的充填过程是非牛顿聚合物熔体在高压等复杂注塑工艺的分析。但是Mol

8、dflow也有其局推动下的非等温非稳态流动过程，并伴有相态变限性，例如不能模拟微注塑过程、不能模拟水辅注塑化⋯。目前关于注塑成型的充填过程模拟，商业软过程、不能模拟纤维浓度分布、只能使用黏性Cross—件中使用最多的是Moldflow