大数跨境
0
0

塑料件仿真:只看最大应力?当心熔接线让你翻车!

塑料件仿真:只看最大应力?当心熔接线让你翻车! 迅仿科技
2025-09-04
1
「点击蓝字,关注我们 」

朋友们,在评估塑料部件的结构强度时,你的仿真流程还停留在“应力 vs 材料强度”的简单对比吗?如果是,那你可能正在忽略一个关键因素——熔接线!它往往是部件最脆弱的环节,却常常被传统分析方法所掩盖。






传统方法的“盲区”
只看应力,忽略强度变化

我们通常用有限元分析(FEM)精确计算部件在载荷下的应力(或应变)分布,然后将局部应力与从材料手册获取的、被视为恒定的材料强度进行比较。两者的比值(利用率)小于1,就认为安全。但是,塑料部件的局部强度并非处处相同,它会受到多种因素影响,包括:

  • 局部纤维取向(尤其是纤维增强材料)

  • 应力状态(如多轴应力)

  • 介质接触

  • 内部缺陷

  • 最关键的是:熔接线(Weld Line)的存在


熔接线:
潜在的强度杀手

当熔融塑料在充模过程中绕过障碍物或由凹形流锋汇合时,就会形成熔接线。这里是材料结合的区域,其强度通常会显著低于本体材料。熔接线的强度受多种因素影响:

  • 材料本身

  • 熔接线形成时的温度

  • 流锋汇合角度

  • 熔接线形成后的流动过程

  • 局部保压压力曲线(流道末端的熔接线强度通常更低)

遗憾的是,目前单靠仿真模拟还无法精确预测熔接线的具体强度值,影响因素太复杂。但我们可以通过经验粗略估计,或更保守地使用“双边进浇拉伸试样”的测试结果来设定一个折减系数。

仿真如何照亮“盲区”?
识别与映射是关键!

虽然精确预测熔接线强度有难度,但在仿真中准确识别和定位熔接线已经是巨大的进步!

01
注塑模拟提供位置


大多数注塑成型仿真软件都能在计算流场时提供熔接线位置信息。

映射到结构网格
02


利用专业工具,如PART Engineering公司的Converse、迅仿科技WeldlineMAP软件等,可以轻松地将这些熔接线位置信息从注塑网格映射到结构分析网格上,这个过程的工作量极小。

03
创建独立单元格


将代表熔接线的单元归入独立的“单元集”。这样,工程师可以方便地显示、隐藏、单独查看和评估这些高风险区域。

更进一步的评估:
考虑局部强度折减

有了熔接线位置信息,我们就能进行更贴近实际的强度评估,使用专用软件(如S-Life Plastics):

  • 可以为熔接线区域的单元赋予一个降低后的强度值(基于前述的估计或测试)。

  • 在后续的结构强度评估(计算利用率)中,软件会自动考虑这些区域的低强度特性。

如上图一个受弯部件,使用传统应力分析方法(左上)显示最大应力在部件顶部,然后实际弯曲试验的破坏却发生在侧边熔接线位置(左下),验证了评估的偏差,从而更加明确考虑熔接线的影响在强度分析中的重要性。





结论与行动
  • 熔接线是塑料件结构失效的常见关键因素。

  • 仅关注最大应力并对比名义材料强度的传统方法,在存在熔接线等导致局部强度下降的情况下,会严重高估部件的安全性。

  • 仿真工作流程必须包含熔接线的识别、映射和局部强度折减评估。

  • 利用现有工具(注塑模拟 + Converse映射 + S-Life Plastics评估),工程师可以:

1.在开发早期可视化潜在风险点(熔接线位置)

2.进行更符合实际的强度评估,避免设计缺陷

3.基于评估结果,优化浇口位置或修改部件设计,提升产品可靠性


别再让你的仿真结果“失真”了!立即审视你的塑料部件仿真流程,把熔接线的影响纳入考量,找出并加固那个真正的“罪魁祸首”!



文中提及的CAE分析软件,包括ConverseS-Life Plastics等为德国PART Engineering公司开发,迅仿科技为国内独家代理商,负责软件销售和技术应用支持,欢迎联系洽谈





关于迅仿

迅仿科技(上海)有限公司(2021年成立)是专注于碰撞断裂失效模拟、CAE仿真软件及工具链研发和AI智能体开发的解决方案服务商。公司由潘锋博士创立,秉持"迅捷响应,共享仿真"的经营理念,依托全资子公司上海迅仿工程技术有限公司十多年的深厚行业积淀,与合作伙伴携手奋进,共同提升产品创新研发能力。


公司始终坚持深耕工程仿真,通过数据分析和仿真技术融合,面向行业发展需求和用户痛点,研究先进的仿真技术和方法,构建标准化和智能化的仿真流程体系。不断践行仿真精度提升、仿真效率改善、仿真流程落地、仿真软件研发,努力成为国产自主仿真产品研发及应用的生态建设者。


迅仿在南京和武汉设有分公司,在长春和香港设有办事处,形成了协同技术支撑体系,更好地为全国乃至全球用户提供优质服务,已为汽车、航空航天、材料、机械、电子电器、半导体、医疗器械、高科技、轨道交通、能源、船舶、包装、军工等20多个行业超过300家工业企业提供专业的CAE/CFD与AI智能仿真解决方案。


图片
迅仿科技

迅捷响应  共享仿真

电话:021-61260759

marketing@sharefea.com


往期推荐:






电动时代静音新突破!玻纤增强塑料部件疲劳强度评估解决方案


迅仿科技闪耀第28届中国汽车工程学会汽车安全技术会议


新闻速递丨Altair 重磅发布:全球100 个 AI 应用案例,助力企业加速 AI 技术应用



迅仿与您相约 | 第二十八届中国汽车工程学会汽车安全技术会议

【声明】内容源于网络
0
0
迅仿科技
专注于碰撞断裂失效模拟、CAE仿真软件及工具链研发和AI智能体开发的解决方案服务商
内容 126
粉丝 0
迅仿科技 专注于碰撞断裂失效模拟、CAE仿真软件及工具链研发和AI智能体开发的解决方案服务商
总阅读3
粉丝0
内容126