链条与平均环节一样强大：考虑焊接线位置可能是一个好主意

Altair博客上的这篇客座文章是由马库斯博士Stojek.，零件工程部常务董事交谈和S-Life-FKM。零件工程是Altair合作伙伴联盟。

熔接痕位置通常是被低估的副产品填充模拟塑料组件。为什么这会是个大错误？

基本上需要两个数字来评估给定条件下组件的负载容量。一个是应力（或菌株），另一个是也可以作为应力或应变极限的强度。如有必要，可以考虑额外的安全系数，这几乎增加了压力或降低了强度。

组件中的应力通常由FEM模拟确定，并且直观地清楚地明确表示该应力在组件的每个点处具有不同的值。因此，广泛的程序是使用缩小到允许的材料特异性最大值的轮廓图（例如Von-Mises应力）（例如，屈服）。如果在组件中达到或超过该上限，则根据区域评估为关键。对于基于菌株的评估也是如此。

无论具体数值如何，这意味着临界点，即第一次破坏的位置，始终与最高应力点相同。如果一个变量利用率被定义为应力与强度的比率，那么应力和利用率的轮廓曲线概括相同（图1）。

然而，实际上，强度可能会随着构件中的位置而显著变化。影响因素可以是外部条件（温度、老化）、应力类型（多轴性）或材料不均匀性。因此，为了检测潜在故障地方的必须使用组分强度代替平均材料强度。图2示出了这种方法的示例。

应力和强度的比率在这里最重要的是在组件中的位置，在纯应力评估中是不显眼的。这是至关重要的，因为局部强度明显低于数据库材料强度。

尤其是对于塑料部件，这种不均匀性几乎总是存在的，即纤维取向和焊缝的形式。在注塑件中，只要两个熔体前沿相遇，就会出现焊缝或流线。原因是所有类型的突破，在组成部分，多个浇口点或复杂的填充模式。取决于角度、压力、温度，尤其是焊缝形成后的流动过程，局部材料强度垂直于焊缝减小。这同样适用于未填充和纤维增强塑料。在纤维增强材料中，纤维的不利取向以及有时纯基体边界层会增加强度降低的影响。

因为可能的焊接线的位置完全由熔体的流动模式完全决定，所以这些位置是任何填充模拟的内在结果。但是，虽然从填充模拟中使用光纤数据越来越普遍，但是填充模拟的其他有价值的信息通常被忽略。并且焊接线位置肯定是有价值的数据。

焊接线强度可以在100％之间变化，实际上是均质材料强度的0％。典型值为80％至40％。有时，作为保守拇指的规则，将（1-φ）的减少因子应用于强度矩阵材料（φ：纤维重量含量）。可以解释在组件评估中严重误判的差异，从而超过许多其他影响因素......如果焊接线不利地定位。

尽管尽管如此，但是，无忽略的焊接线可以在允许的载荷和组件中的故障位置方面进行FE模拟误导的结果（图3和4）。

这是更不必要的，因为在不同的复杂程度上有几种考虑焊缝强度的方法：

• 随着肿块和减少因子的视觉分配受影响的组件区域和手动评估。仅适用于简单的几何形状和填充图案。
• 在后处理过程中，用覆盖缩减因子将填充到结构模拟的相应元素集映射。对于具有大量焊缝的更复杂几何形状，应考虑这一点。
• 将单独的材料模型分配给具有相应损伤模型的焊缝区域。焊缝强度可以估计，也可以用双门拉筋测量。
• 基于充模过程数据的局部焊缝强度预测。这是一个研究对象。

即使承认焊缝强度的预测可能很困难，在有限元模型中仅考虑焊缝强度的偏移也可以显著减少误判的机会。因此，在可能的情况下，应在任何塑料部件的模拟过程中包括焊缝的映射。特别是，因为努力可以接近于零。

CONVERSE by PART Engineering是一个易于使用、可靠且快速的软件工具，它将注塑成型模拟提供的信息传递给下游的部件机械模拟。在其他数据中，焊接线位置可以在任意网格类型之间映射，并以特定解算器语法导出为分组元素集。这些元素集是否用于特定的材质指定取决于用户。匡威可以通过Altair合作伙伴联盟访问bob游戏下载大全。