Moldex3D模流分析之整合LS-DYNA铺覆分析

铺覆制程是将连续纤维强化热塑性材料，以热压法和射出成型法制成编织复合材料板的工艺，常被应用于制造体积较大的产品。首先将纤维编织物浸入环氧树脂，再放入模具中，压缩成产品初步的形状；接着再以射出成型方式将模穴填满，即可完成最终产品。在产品压缩的过程中，连续纤维会沿着产品的几何排列，而纤维的排向亦会影响产品的机械性质。为了将此因素考虑进分析的过程，moldex3d多材质射出成型（MCM）模块，将正交异性材料在铺覆分析(Draping Analysis)过程的材料性质代入射出成型的分析，提供产品制程优化参考。

以下将介绍如何先用LS-DYNA进行预成形组件的铺覆分析(Draping Analysis)，接着再以Moldex3D进行射出成型分析。

步骤1：在LS-PrePost的前处理过程中，开启LS-PrePost 4.0，输入薄壳网格模型(IGS file)，使用Auto Mesher来产生网格 (建议使用LS-PP 4.0或更新的版本) 。

步骤2：在 LS-PrePost中的 Melt Forming analysis setting，以材料卡-234,-235设定铺覆分析的顺序。注意：参数inn=2和neips=20。

步骤3：以LS-DYNA进行铺覆(Draping)分析，开启LS-Dyna Manager，并开启dyn档来执行分析。完成分析后，再以LS-Prepost读取d3plot档，确认铺覆分析的结果。

步骤4：LS档中包含纤维垫的纤维排向和厚度。输出LS档的步骤为：开启MDXLSResultFileGeneration.exe檔(在Bin文件夹中)，接着输入LS档的文件名、存放路径、blank讯息。BAT檔和LS档会产生在设定的文件夹位置。

步骤5：在LS-PrePost中，以LS-Dyna铺覆分析的结果载入d3plot檔。以BAT档产生LS档的纤维垫的纤维排向数据。

注意：在LS-DYNA的分析中只提供连续纤维编织的角度，并将此纤维角度投影到 Moldex3D MCM 专案上。

步骤6：建立一个新的 Moldex3D 3D-Solid 加上嵌件的项目。为了将一纤维正交的材料指定到嵌件，首先进入Computation Parameter 的 MCM 选单中。在此选单中，点击在正交性材质设定(Orthotropic Material Properties) 中的设定(Settings)，开启工作窗口， 再指定或修正正交的材料。当指定完正交的材料后，User-defined properties会显示被勾选。

注：3D-Solid 嵌件网格可以由LS-DYNA中使用的薄壳网格或其他适用的前处理器拉出长成。

步骤7：在下图的工作窗口中，用户可以建立、指定、输入、删除嵌件的纤维正交的材料数据。展开这对话窗口，用户可修正指定机械性质和热膨胀系数。

步骤8：在Moldex3D中完成分析后，即可查看分析结果。