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1、本科毕业论文外文翻译外文译文题目中文 ：一个注射模填充模拟的几何方法International Journal of Machine Tools & Manufacture 45 115124A geometric approach for injection mould filling simulation / 一个注射模填充模拟的几何方法摘要本文讨论一个关于研究起源于点源的流阵面在带障碍的有界腔流动规律几何技巧方法。该技术是基于这样的假设塑料零件壁厚与流速成正比。复杂注塑模具的腔的流动是由四种基本流型,即吸收,折射,衍射和合并。结合这四个流动模式在注塑成型法迅速产成填充样式在塑料生产发展期
2、方案设计阶段有益的。虽然讨论的应用背景是塑料注射成型,但这个技术在许多领域也是适用的。20XX爱思唯尔所有关键字：流阵面；模型填充模拟；注射成型法1.导论成型的制造过程依赖模具成型的塑料和聚合物或者急需的金属,液态层。与行业一样重要的大部分工作的工具和模具在过去20年来很大程度上是发展的,这就是对具体的边界条件运用现成的仿真或优化。在现象学的水平上,很多已经做了许多熔液在模腔流动的模拟。解决流体流动问题提供了大量的各种技术,如有限元法和数值积分计划。然而,在微粒水平如原子或分子的相互影响 ,有大量的流动性。也许那些发誓在生物技术和纳米技术正在研究分子动力学的活力的生物学家,化学家,物理学家和材
3、料科学家会被激励。从牛顿的时代到今天,能用许多机构问题形式清楚的表示,就像一个许多著名的科学家都公认的挑战。它可能会有兴趣了解费曼图,为了分析机构的许多问题,涉及级数展开,且每个波动方程要有自己的解决办法。看来,在微粒水平所面临的挑战依然十分艰巨的。结合现象和微粒的方法,本文提供了一个有关流动模拟快速几何逼近的方法。2.背景及有关工程流阵面的产生对于模具设计是很重要,因为它影响到质量的一部分。流阵面跟踪方法 1,2 是基于拉格朗日方程表示的。数值不稳定的主要问题是这些方法。水平集方法 3 避免这种复杂的问题使用欧拉坐标系表示移动面的水平集函数。基于网格的方法,如窄带方法 4 和快速行进法 5
4、有两个共同的办法来解决偏微分方程。在海伦.肖 6 流模型广义牛顿流体是一个典型的有限元方法模拟注塑模充型过程。大多数商业软件 7,8 的成型填充仿真是基于这一做法。啮合是基本都基于网格的方法和有限元方法来解决熔体流动问题。中轴和表面 9 的方法提取中旬平面三维几何模型。啮合是基本都基于网格的方法和有限元方法来解决熔体流动问题。中轴和表面 9 的方法提取中段平面三维几何模型。二维网格上的平面模型。由于薄壁结构的注塑成型,二维有限元是准确的,足以解决流阵面改进的问题。注塑成型模拟注射的目的是提高部分质量。熔接/融合线,即时填充流角度,压力和温度分布在不同的成型阶段,收缩和翘曲都可以在许多商业软件准
5、确地预测了。在传统的方法上的用一套不完全的方程式以数值方式模拟填充通常依赖强大的计算机运算能力。在早期的概念设计阶段,设计人员只需要各种设计配置的粗略填充图案和焊缝/结合线的位置和空气限制的危险有些了解。因此,详细填写模拟计算的费用,相对过高。为了削减在注塑模腔计算和生产填充图案的成本,本文提出了一种简单的几何方法来产生填补模式塑料零件。3.入口与源每个来源j, 都声明了一个时间空间关系,任意点P在一个域 D作为一个映射: R * R R 因此:=+r/vj Tj和Vj都是j的非负常数;R为任何点P到来源j的距离空间时间函数满足了从点源到流阵面方程式来自守恒定律/t- / r=0 vj是流动的
6、速度; R是来源和流阵面之间的距离。流阵面被声明为：=r|=0.对于点源J以来,最初是作为=r|=0 和源初始时间为tj. 公式是一个动态的演化说明,流阵面的方向垂直于本身。流阵面=r|=0 表明,这两个空间和时间需要考虑的跟踪过程。流来源J是连续性方程：/t+=0 其中是密度流。因此,该流阵面的方程演化公式和传递公式的来源是相同的。假设速度vj是常数,区别于公式对时间t和空间研究,分别2/ t=v2j* 此外,波动方程的平面波传动径向R是2/ t2=c2* 其中c是波的相对速度和U代表正在发生变化的波的变化量。公式.和之间的相似性表明波的现象,如反射,折射,衍射和干涉预计的流动传播。图.1
7、焊接线和波前图.2 源的模型在时间t=t0,传播速度为vj的源j 吸收在时间t=tk,传播速度为vk的源k图.3 不同条件下的熔流图吸收 折射 衍射 合并一个源在二维各向同性介质各向同速无边界上运动,发出圆形波。圈子的半径随着时间增大,如果波的传播速度在同一介质上常数,然后,波的总体效果呈现简单的几何倒锥形状,就如图.2 圆锥的角度是速度的正切线。这种情况,介质有另外一个常数-折射率,时空线不再是直的,圆锥不会有直线的轮廓。在这种速度是与源距离相关的线性函数介质情况下,例如,测量线将是双曲余弦。在那里,这样的度量空间不再是欧几里德。考虑欧氏空间中在测地线是直线。假如有N个来源,进一步假设,他们
8、在有多个入口依靠滑道连接的塑料模注射中不同时进行散发传播。虽然融化是在同一腔,走完有限距离的滑道进入模腔会有一个限定的时间延迟。因此,一个带有时间延迟的料源能够被几何描绘成一个带阻力的圆锥,正如图.2b所示。在本文中,假定有n1个初始来源,其它N个来源是次要的,因为有障碍或者速度会改变,因此他们进入腔会有时间延迟。流阵面的几何接近预测显示早期复合圆锥变成一个简单的水平时间片。一个点源J的复杂性与腔的几何形状有关,因为几何实体的存在改变了腔的空间,因此改变了融流的速度,包括方向与速率。这些改变使的次要源复杂化,虽然流线在大部分时间是复杂的,其实它是图.3Moldflow仿真软件生成所示的四个基本
9、类型所组合成的。.吸收 计算机计算的多边形的边界就是初始来源的有限域,如图.3,没有次生源产生。.折射 计算流速度会在两种媒体的界面上改变,如图.3一个事实源的位置并不完全明显。.衍射 由于改变流向。如图.3所描绘的这发生在融流从小区域流向大区域,次要源就是在这种情况下产生的。.两个流的合并正如图.3所示,这是一个双通道流。次要源产生于两个流相遇成直角嵌入。一个熔接线就产生了。4 .可见性流的路径就是腔微粒的路径。在最小作用原理下,这些流径就是测量线,相当于来自源的视线。从源头的分割腔流动所涉及的一个来源是从该地区是完全可见的来源。惠更斯原理描述了点源的本地传播样式,其中包含所有本地传播模式构
10、成了新的流阵面。腔的围被点源入口的能见图分割成更细的区域。这更精细的区域包含一套最大的点。点源的能见度被利用来识别次生源如图.4。图中, abkcdf是空洞。 J是主要来源。 Jk是视线从学者分区abkef所涵盖的主要来源j ,因此每一个点在这个分区对于点源J。次生源K被确定在J的视线到达腔的分界线的点。如果tj和v是j的源特性,那么tk=tj+djk/v并且vk=vj,这些都是次生源k的源特性。为了计算多边形障碍两点间的最短路径的最佳时间算法已经被证明出来10。图.4由能见性确认的次生源5.次生源的衍射一个不失真的空间时间函数的点源J是一个倒锥形。腔j到一个具体点的流路径在时间空间关系里是类
11、似的点到圆锥顶点的测量线投影。因此,如果假设流的速度是常量,从源j流的路径与流面是径向垂直的。反映的现象,折射,衍射和合并都归咎与流的改变引起的时间空间关系的曲解。5.1 吸收图.5流阵面决定反射 时间空间关系决定反射 时间空间关系的截面 流阵面空间时间函数是平坦的在欧氏空间。如果一个在时间tj源存在有一个速度vj,它将变成倒锥型的。反射定理决定了粒子流在腔的反射路径。Sin1/Sin2=-1 如果1和2是入射角和折射角。图.6 流阵面和Modlflow块 带反射阻力的流阵面 模流块图.7 折射环境的流阵面图.8主要和次要源的时空图.9 流阵面决定反射 曲解的时间空间关系决定反射 时间空间关系
12、的截面 流阵面 Modlflow产生的填充样式图.10 流阵面决定反射 曲解的时间空间关系决定反射 时间空间关系的截面 流阵面 Modlflow产生的填充样式负号表示由于反射造成的路径反向。存在的边界作为反射产生一个虚拟的源光这个虚拟源产生另一个虚拟倒锥歪曲空间时间函数图所示。图.5 。流动路径在域中从源头J至1点P是通过反射的空间投影测曲线从J至相应的点为P的扭曲时空。图.5显示了截面的空间时间函数,由于反射和流动方面,产生了空间投影图如图.5所示。图.6显示了流阵面反射带压制。流阵面所取得的空间与填充图案制作的Modlflow 图. 6 Modlflow块的不显示反射,可能是由于低雷诺数决
13、定。因此,无论是软界限或边界都是假定的。本文中,反射的数目被限制为零。换句话说,给予r反射,的主要来源产生没有事实来源。5.2 折射熔体粒子的折射路径取决于斯涅尔定律Sin1/Sin2= 如果1和2是入射角和折射角。是折射率。比较方程式和表明,这两个反射和折射是拓扑等价。因此,空间时间函数也应歪曲由于折射。图. 7说明了传播的流阵面的折射环境。这种现象主要是成型的壁厚变化引起的。在时间t0,熔粒处在p0,经过时间间隔Dt,流阵面到达分界面在p1和p01当熔粒流从p0到p00。再到t为2Dt,熔粒在p1,p01,和p00各自移动到p2,p02和p000,流阵面穿过点p1,p01,p00和p2,p02,p000近似成两个圆弧C1和C2。很明显,这些圆弧不是同心的,但是它们在源j共线。因此,如果流阵面中的快速移动环境是由次生源k产生由于折射沿分界面,那么这个源是一个移动源11。图. 8 插图说明主源J和次源k之间的关系.时间空间关系因为传播速度的改变而产生的次生源而扭曲如图.9所示。空间的突出部分和扭曲关系的限制影响流阵面如图.9描绘。图.9 俯视图。 流阵面与Modlflow产生的填充图案在图.9进行比较。5.3 衍射流在模腔和型腔会
