Moldflow aporta una mejor calidad de malla y diagnóstico de malla

Redacción PU15/05/2005

El MPI 5.1, que Moldflow ya está comercializando, proporciona ventajas interesantes, como una mejor generación de malla y herramientas de diagnóstico para crear mallas de alta calidad y validar la calidad de las mismas. En este artículo se resumen algunas de estas novedades que integra el MPI 5.1

Moldflow continúa incorporando mejoras a sus productos. El MPI 5.1 presenta una serie de mejoras interesantes.

La función de mallado por lotes permite al usuario continuar trabajando en otros estudios de un proyecto mientras se está realizando el mallado. Además, los usuarios pueden hacer una mejor utilización del hardware iniciando tareas de mallado en servidores dedicados, o programar la tarea de mallado para más tarde.

Incorpora también una nueva opción de mallado de superficies de “frente de avance” (“advancing front”) cuando se vayan a crear mallas de planos medios y de fusión. Esta opción mejora la calidad de la malla creada en superficies curvas complejas.

Además, MPI 5.1 ofrece varias herramientas para editar y reparar manualmente una malla 3D tetraédrica. Estas herramientas permiten a los usuarios crear nuevos elementos, combinar y mover nodos, eliminar elementos o nodos de manera selectiva, e insertar nodos en el centro de un elemento tetraédrico de gran tamaño para dividirlo automáticamente en tetraedros de menor tamaño.

También es importante la nueva opción de “sesgado de nodos” (“node biasing”) en el refinamiento de la malla 3D tetraédrica. De manera predeterminada, el generador de malla 3D crea capas uniformemente dimensionadas de los elementos tetraédricos en todo el espesor de la pieza. Esta opción permite crear una mayor densidad en la malla, bien hacia el centro de la cavidad, o hacia la pared de la cavidad.

Es de destacar también el asistente de reparación automática de malla 3D para identificar y reparar con rapidez los problemas comunes en una malla 3D tetraédrica. La reparación de malla se centra en problemas tales como superficies aplastadas, elementos invertidos, capas insuficientes de elementos en todo el espesor, bordes internos largos, elementos de alta relación de aspecto, y elementos demasiado planos.

Otras novedades son las siguientes:

Nuevo trazado diagnóstico de “Circuitos de refrigeración” (Cooling Circuit) para identificar los circuitos de refrigeración que no tienen una delimitación apropiada.
Nuevo trazado diagnóstico de “borboteo / deflexión” (Bubbler/Baffle) para garantizar que las características de estos circuitos de refrigeración estén modeladas correctamente.
Nuevo trazado diagnóstico de la “relación L/D del haz” (Beam L/D Ratio) para identificar con facilidad, y posteriormente reparar, los elementos de los canales de refrigeración y de los bebederos que resulten demasiado pequeños o excesivamente grandes.
Nuevo trazado diagnóstico de “recuento de los elementos del haz” (Beam Element Count) para garantizar que se haya utilizado la densidad de malla apropiada en los canales de refrigeración y el sistema de bebederos.
Nuevo trazado diagnóstico de "cercanía del centroide” (Centroid Closeness) para la detección de ciertos defectos de modelación cuando haya elementos triangulares adyacentes que estén demasiado cerca.
Nuevo trazado diagnóstico de “haz atrapado” (Trapped Beam) para identificar los elementos adyacentes del haz que estén demasiado cerca.
El actual trazado diagnóstico de “elementos superpuestos” (Overlapping Elements) ahora detecta las intersecciones y superposiciones entre dos elementos del haz 1D (por ejemplo, elementos de canales de refrigeración y bebederos), así como entre un haz 1D y los elementos de mallas de planos medios / fusión.

Mejoras del solucionador

El MPI 5.1 ofrece nuevas posibilidades de simulación y un mejor rendimiento del solucionador para el diseño de piezas de paredes de poco espesor, utilizando mallas de planos medios y de fusión, así como para el diseño de piezas de gran espesor / macizas, utilizando mallas 3D. Entre estas mejoras se incluyen las siguientes:

Los rebosaderos de gases MPI/3D simulan el flujo del plástico derretido y de los gases hacia los rebosaderos. Los rebosaderos (también conocidos como aliviaderos o conductos de reboso) son elementos geométricos que se colocan en los extremos de los conductos de gases para facilitar una mejor penetración de los gases en dichos conductos. Los rebosaderos de gas proporcionan cierto grado de control sobre la penetración de los gases. No obstante, éstos requieren una operación de ajuste secundaria para extraerlos después de que la pieza haya sido moldeada. Las compuertas de las válvulas pueden ser utilizadas para simular la apertura y cierre de los rebosaderos.

El moldeo por inyección-compresión de materiales termoestables simula el moldeo por inyección-compresión de materiales termoestables, utilizando mallas de planos medios.

El interfaz con el ANSYS permite a los usuarios de MPI exportar mallas de análisis de planos medios y 3D, así como propiedades de materiales clave, para realizar otros análisis de esfuerzos en el ANSYS. Entre los datos que se pueden exportar se incluyen las propiedades termomecánicas, el ángulo de orientación de las fibras, el esfuerzo residual (plano medio) o valores de contracción volumétrica (3D). Los datos son exportados en el formato de archivo de la base de datos de comandos del ANSYS (cdb). Es necesario realizar un análisis de llenado y compactación (flujo) para generar los datos necesarios para la exportación.
También es una mejora el nuevo resultado de “cavidad no llenada (ciclo de moldeo insuficiente)” (“unfilled cavity (short-shot)”) para un análisis de flujo 3D o de moldeo excesivo de insertos 3D para detectar con rapidez un ciclo de moldeo insuficiente y evaluar la insuficiencia del mismo.

Mejoras posteriores al proceso

Las mejoras siguientes han sido introducidas en el MPI 5.1 gracias a la información suministrada por los usuarios:

Nuevo trazado personalizado de la línea de unión, con ángulo de contacto especificado por el usuario.
Opciones adicionales de “Optimizar memoria” (Optimize memory) para reducir la memoria utilizada cuando se estén visualizando los resultados de los análisis de modelos 3D muy grandes.
Opción para especificar factores de escalado por separado para cada una de las direcciones de los componentes individuales del alabeo.
Nueva opción de “Intervalo de valores” (Value span) para visualizar los resultados de los análisis dentro de un intervalo de valores especificado en cada cuadro de una animación. Esta función puede ser utilizada, por ejemplo, para visualizar las zonas de una pieza que tengan similares niveles de orientación de fibras.
Nuevo comando “Mostrar” (Display) en las Herramientas de visualización del alabeo para seleccionar si se oculta el plano de anclaje o si se muestra sólo como plano o esquema. Esta opción también está disponible en la pestaña de Deflexión del cuadro de diálogo de Propiedades de trazado.
Nueva opción de “Aplicar a todos los trazados de deflexión de este estudio” (Apply on all deflection plots in this study) en las Herramientas de visualización de alabeo, para sincronizar la visualización de todos los trazados de deflexión.
Nuevas opciones de “En la pieza deformada” (On deformed part), “En la pieza no deformada” (On undeformed part), en la pestaña de Mostrar malla del cuadro de diálogo de Propiedades de trazado.
Nueva opción de visualización de “Vector en forma de segmentos” (Vector as segments) para visualizar los resultados del vector. Esta función puede ser utilizada, por ejemplo, con el resultado de la Velocidad media.
Nueva opción de visualización de “Vector principal del tensor en forma de dardos” (Tensor principal vector as darts) y “Vector principal del tensor en forma de segmentos” (Tensor principal vector as segments) para los resultados del tensor, por ejemplo, el resultado del Tensor de orientación de las fibras, en la pestaña de Métodos del cuadro de diálogo de Propiedades de trazado.