Обратная связь
Пользователи ANSYS/CADFEM CADFEM Facebook CADFEM Facebook CADFEM Linkedin CADFEM Instagram
Инженерный анализ — это больше, чем программное обеспечение®

ANSYS Polyflow

Вы находитесь здесь:  Продукты  ›  ANSYS  ›  Вычислительная гидродинамика  ›  ANSYS Polyflow

Работа с полимерами в ANSYS Polyflow

ANSYS POLYFLOW – специализированное программное средство для различных отраслей промышленности, где в качестве рабочего тела выступают среды, имеющие сложную реологию. Примерами таких сред являются полимеры, резины, стекло в текучем состоянии и многое другое.

ANSYS POLYFLOW является эффективным инструментом анализа технологических процессов, связанных с обработкой полимеров, заполнением форм, высокотемпературным формообразованием и производством стекла. Данный модуль применяется для моделирования процессов выдувки различной пластиковой тары, термоформовании упаковочных материалов для медицинских и пищевых продуктов, экструзии при разработке резиновых уплотнений и др.

Для решения дифференциальных уравнений в частных производных в ANSYS POLYFLOW используется метод конечных элементов и лагранжевое описание текучей среды. С помощью специального модуля Polystat решаются задачи статистического анализа процессов перемешивания.

Основные возможности

Polyflow позволяет исследовать процессы термоформования, формования дутьем, штамповки стекла и резины, литья под давлением. При этом модель среды может включать вязкоупругие свойства.

Прямой расчет процесса экструзии представляет собой исследование поведения заготовки, продавливаемой через экструдер поршнем или шнеком. Благодаря современным реологическим моделям ANSYS Polyflow позволяет точно оценить формоизменение профиля после выхода материала из головки экструдера.

Благодаря использованию многоблочной сеточной технологии и скользящим сеточным интерфейсам ANSYS Polyflow позволяет эффективно анализировать движение материала при его подаче одним, двумя или несколькими шнеками, пропускании через шестеренчатый насос, а также перемешивании в импеллерных и гравитационных смесителях. Результаты моделирования могут быть использованы для оптимизации работы устройств, в частности уменьшения потерь давления при движении материала.

Традиционным подходом для определения формы головки экструдера, требуемой для получения заданного профиля экструдата, является перебор большого количества вариантов для определения требуемой геометрии. Данный подход является крайне затратным с временной и экономической точек зрения. Встроенный в Polyflow алгоритм решения обратных задач позволяет многократно сократить количество экспериментальных отработок, а также детально исследовать напряженно-деформированное состояние материала.

Встроенные в ANSYS Polyflow вычислительные технологии и инструменты, такие как деформируемые сетки, контроль свободной поверхности, обнаружение контакта и многоблочная сеточная технология, а также большой выбор реологических моделей, обеспечивают высокую скорость процесса решения и точность получаемых результатов.

Благодаря интеграции ANSYS Polyflow с программной платформой ANSYS Workbench пользователь имеет возможность строить сеточные модели с использованием современного сеточного генератора ANSYS Meshing, анализировать полученные результаты в многофункциональном модуле постпроцессинга ANSYS CFD-Post, а также выполнять параметрические и оптимизационные исследования с использованием диспетчера параметров и модуля ANSYS Design Explorer.

Соэкструзия оболочки кабеля

Соэкструзия – это более сложный процесс по сравнению с традиционной экструзией, который представляет собой одновременную подачу нескольких жидких полимеров для формирования многослойной структуры. Моделирование такого процесса возможно с помощью Polyflow, как в двумерной, так и трехмерной постановке. Помимо модельных опций, требуемых для традиционной экструзии в случае соэкструзии, необходимо включить расчет подвижной границы раздела (одной или нескольких) между рассматриваемыми слоями полимеров. Для корректного пересчета положений узлов границы раздела в Polyflow доступны специализированные алгоритмы перестроения сетки. Для данной задачи также возможно провести декомпозицию на несколько расчетных областей, в каждой из которых настройки могут быть индивидуальными, что позволит выполнять моделирование более гибко и эффективно.

Получение резинового уплотнения через формование дутьем

ANSYS Polyflow позволяет эффективно моделировать процессы формования дутьем. С использованием встроенных средств препроцессинга пользователь имеет возможность воспроизвести весь технологический цикл получения нужной формы. Для точного и адекватного моделирования важным является учет этапов задания начального положения заготовки, смыкания элементов шаблона, в ходе которого может происходить контакт заготовки и формообразующих стенок, и непосредственно этап раздувания заготовки в шаблоне.

В результате решения данной задачи исследователь получает подробную информацию о распределении толщины в готовом изделии, наличии или отсутствии дефектов, положении и характеристиках технологических швов.

 

Изготовление автомобильного бампера термоформованием

Термоформование широко используется в фармацевтической, пищевой, химической, автомобилестроительной и других отраслях промышленности.

Ключевым моментом при моделировании процессов термоформования является определение контакта между поверхностью заготовки, формы и штампа. После определения контакта происходит автоматическое переключение граничного условия на сопряжение со стенкой, при этом возможно учесть проскальзывание и теплообмен.

Для эффективного решения подобных задач в ANSYS Polyflow реализовано адаптивное сгущение расчетной сетки. Данный инструмент позволяет автоматически локально адаптировать сеточную структуру в момент, предшествующий контактному взаимодействию, и на последующих этапах решения задачи. Это обеспечивает качественное разрешение геометрических деталей, способных оказать влияние на конечный результат.

Результаты моделирования экструзии уплотнительного резинового профиля

Получение сложной формы пластикового или резинового профиля часто сопровождается значительной неравномерностью поля скорости в выходном сечении головки экструдера. Это приводит к значительным деформациям экструдата по мере его дальнейшего продвижения снаружи. В связи с этим, геометрия головки экструдера должна учитывать последующие деформации с тем, чтобы в результате неизбежных деформаций был получен требуемый профиль изделия.

Особенностью программного комплекса ANSYS Polyflow является возможность спрогнозировать масштаб и направленность деформаций, а также автоматически подобрать профиль головки, который позволит получить требуемый результат. Корректность решения данной обратной задачи обеспечивается правильным заданием граничных условий на стенках экструдера, а также выбором адекватной реологической модели материала.