有限元模型通常由若干不同的部分組成，他們共同描述所分析的物理問(wèn)題和所需要獲得的結(jié)果。一個(gè)分析模型至少要包括如下的信息：離散化的幾何形體、單元截面屬性、材料數(shù)據(jù)、載荷和邊界條件、分析類型和輸出要求等部分信息。
之前通過(guò)三維幾何軟件建模導(dǎo)入有限元軟件，有限元軟件已經(jīng)獲得了幾何模型，但要進(jìn)行分析計(jì)算，則需要對(duì)幾何模型進(jìn)行離散化和網(wǎng)格定義。分析塑料板料熱成型過(guò)程，模具相對(duì)于塑料板料來(lái)說(shuō)可以看成是剛體，其相對(duì)剛度大，成型過(guò)程中相對(duì)變形小，并且模具在成型中的變化對(duì)于實(shí)際的生產(chǎn)工藝影響不大，并不是生產(chǎn)中的重點(diǎn)內(nèi)容。因此，可以將模具定義為Discrete rigid離散剛體，用于模擬非常堅(jiān)硬的部件，這個(gè)個(gè)部件是固定的，也可以任意大的剛體運(yùn)動(dòng)。定義剛體的好處就是可以對(duì)整個(gè)模型的分析計(jì)算進(jìn)行簡(jiǎn)化。 內(nèi)銷包裝包括運(yùn)輸包裝、銷售包裝二大類。連云港PET塑料包裝批發(fā)廠家
自2008年起，筆者針對(duì)某跨國(guó)公司的筆記本外殼是出現(xiàn)的制造工藝缺陷問(wèn)題——模內(nèi)膜成型的幾何尺寸嚴(yán)重變形問(wèn)題，開始了吸塑成型的工藝研究。研究發(fā)現(xiàn)模內(nèi)膜成型的幾何變形的**問(wèn)題是塑料板料吹塑成型的問(wèn)題。沿著這一思路，筆者展開了相關(guān)研究工作，其中包括：
1.研究生產(chǎn)制造工藝，因?yàn)樾枰趯?shí)際中生產(chǎn)加工，如果不了解生產(chǎn)加工過(guò)程，是無(wú)法解決這一問(wèn)題的。**終，在導(dǎo)師的支持下，筆者設(shè)計(jì)了模具，并聯(lián)系了工廠對(duì)筆者設(shè)計(jì)的原型制件進(jìn)行了生產(chǎn)加工。這些工作為以后的理論研究及有限元仿真提供了實(shí)踐基礎(chǔ)以及數(shù)據(jù)來(lái)源。
2.理論分析及計(jì)算機(jī)模擬，深入了解塑料在高溫（150攝氏度）時(shí)的狀態(tài)，在吹塑熱成型中的變化規(guī)律，對(duì)模型建模仿真，并對(duì)照工業(yè)生產(chǎn)的制件分析改進(jìn)仿真模型，**終提供了一種針對(duì)制件變形的解決方案。 連云港自動(dòng)化塑料包裝按需定制按包裝防護(hù)目的不同為防潮包裝、防銹包裝、防霉包裝、防震包裝、防水包裝、遮光包裝、防熱包裝、真空包裝。
另一方面，近似于三維實(shí)體單元，連續(xù)體的殼單元對(duì)整個(gè)三維實(shí)體進(jìn)行離散和建立數(shù)學(xué)描述，其運(yùn)動(dòng)和本構(gòu)行為類似于常規(guī)殼單元。本次選取的模型為：Shell 類型的 S4R 網(wǎng)格，用于在 ABAQUS/Explicit 顯示計(jì)算中使用的一般性目的的殼單元，具有有限的膜應(yīng)變和小的膜應(yīng)變公式。
選擇了單元模型以后，需要對(duì)材料進(jìn)行截面設(shè)定。筆者的研究中創(chuàng)建了一個(gè)各向同性的薄膜單元（Homogeneous，Shell），截面定義為板料的中心面層（Middle surface），對(duì)應(yīng)于實(shí)際加工中材料的厚度為 0.42mm，在 ABAQUS 中設(shè)置材料的厚度為 0.42mm。
工業(yè)應(yīng)用中，如果碰到三維造型比較復(fù)雜，吹塑熱成型工藝要求比較高的需求時(shí)，以上提供的幾何模擬方案將無(wú)法滿足要求。此時(shí)，如果要提高制件的性能——機(jī)械性能和工藝性兩方面，就必須提高模擬方案的準(zhǔn)確度。利用有限元仿真計(jì)算，按照實(shí)際生產(chǎn)工藝的加工條件，對(duì)成型的材料、吹塑溫度、接觸摩擦等物理過(guò)程建模分析，這樣從二維板料仿真得到的三維制件之間的聯(lián)系更加準(zhǔn)確，對(duì)于塑料板料的模擬可以達(dá)到比較大誤差為13%，也就是精確度可以達(dá)到87%。包裝物體的材料選用適當(dāng)，與被包裝的商品性能、用途和質(zhì)量檔次相匹配，并且加工工藝先進(jìn)，事宜批量生產(chǎn)。
等人對(duì)于無(wú)定形聚合物在玻璃化轉(zhuǎn)變時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變行為提出了一種新的基于物理結(jié)構(gòu)的三維本構(gòu)模型。對(duì)本構(gòu)模型進(jìn)行數(shù)值求解，模擬塑料的拉伸行為，結(jié)果顯示在研究的溫度范圍內(nèi)，無(wú)論是對(duì)于小應(yīng)變或大應(yīng)變，模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合，能很好地反映無(wú)定形聚合物的應(yīng)力應(yīng)變行為。
模型基于一個(gè)關(guān)鍵假設(shè)：在變形過(guò)程中有兩種途徑改變自由能，分子內(nèi)原子之間的擾動(dòng)引起的“建拉伸”應(yīng)力，和高分子鏈構(gòu)象熵引起的“構(gòu)象”應(yīng)力。
構(gòu)象應(yīng)力來(lái)源于關(guān)于網(wǎng)絡(luò)伸長(zhǎng)速率的不同。模型是一個(gè)橡膠模型并涉及分子間糾纏完全確定的系數(shù)。參數(shù)只允許分子這些糾纏有少量的松弛。然而在無(wú)定形PVC中，分子間的糾纏遠(yuǎn)沒有完全確定，特別是在高溫時(shí)，分子能夠相互滑移流動(dòng)。在PVC中由于結(jié)晶而使這一現(xiàn)象更為復(fù)雜，結(jié)晶組織了分子間的相互滑移。 運(yùn)輸包裝要求堅(jiān)固耐用，不使商品受損，并要求提高使用率，在一定的體積內(nèi)合理的裝更多的產(chǎn)品。連云港自動(dòng)化塑料包裝按需定制
中包裝也屬運(yùn)輸包裝一部分，是為了計(jì)劃生產(chǎn)和供應(yīng)，有利于推銷，計(jì)數(shù)和保護(hù)內(nèi)包裝而設(shè)計(jì)的。連云港PET塑料包裝批發(fā)廠家
對(duì)于有限元分析的建模還存在一些偏差。比如，對(duì)于材料模型，主要考慮的是超彈性模型，而對(duì)粘彈性模型的研究不足；對(duì)邊界條件的設(shè)定中，采用了均勻表面壓強(qiáng)來(lái)取代高壓氣體產(chǎn)生的壓力，如果要做到更加精確地仿真應(yīng)該采用流固耦合；因?yàn)樵O(shè)備條件限制的原因，對(duì)于材料的彈性模型參數(shù)，摩擦力模型參數(shù)以及其他一些參數(shù)選取可能存在偏差。在下一步工作中，可以加強(qiáng)這一方面的研究工作，爭(zhēng)取更加貼近實(shí)際。
本文雖然提出了兩種解決方案，從工程應(yīng)用角度來(lái)看，還是面臨較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作。在下一步工作中，可以通過(guò)集成三維CAD造型軟件，有限元軟件分析軟件，以及數(shù)據(jù)處理軟件工具，建立統(tǒng)一的應(yīng)用平臺(tái)。給用戶提供一種簡(jiǎn)單易用的軟件工具，不需要他們自己自己在各種軟件中進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，從而進(jìn)一步提高生產(chǎn)設(shè)計(jì)效率。 連云港PET塑料包裝批發(fā)廠家
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