moldflow网格划分与修补网格（网格划分和处理）
moldflow网格划分与修补网格（网格划分和处理）其中最大的困难是 Midplane 的构建， 对于形状简单的塑件， Midplane 的抽取是比较容易的，塑流动模拟时， 最先使用的就是 Midplane 网格。使用 Midplane 网格的劣势也是显而易见的，小于其他两个方向（称流动方向 ) 的尺寸，熔体的充模流动可视为扩展层流，从而忽略熔体的厚度方向速度分量， 假定熔体中的压力不沿厚度方向变化， 将熔体三维流动问题分解为流动方向的二维问题和厚度方向的一维分析，从而大大简化了求解过程， Moldflow 在进行注
本人从事模流分析10多年，这些都是平时工作中的一些总结，希望给你大家一些借鉴，如果想了解这方面的技术的朋友，可以私聊我，分享更全面的技术资料给你。
- Moldflow 支持的网格
目前， Moldflow 支持四种网格形式，即 Midplane 、Fusion、Solid（3D）和 Beam，分别
是中性面网格、双面流网格、实体网格和一维单元，如图 10-2 所示。
Midplane（中性面）网格理论基于塑料熔体的粘度较大，而普通塑料制品的厚度一般远
小于其他两个方向（称流动方向 ) 的尺寸，熔体的充模流动可视为扩展层流，从而忽略熔体
的厚度方向速度分量， 假定熔体中的压力不沿厚度方向变化， 将熔体三维流动问题分解为流
动方向的二维问题和厚度方向的一维分析，从而大大简化了求解过程， Moldflow 在进行注
塑流动模拟时， 最先使用的就是 Midplane 网格。使用 Midplane 网格的劣势也是显而易见的，
其中最大的困难是 Midplane 的构建， 对于形状简单的塑件， Midplane 的抽取是比较容易的，
而对于形状复杂，特别是当塑件上存在许多诸如加强筋、螺丝位、扣位等特征时， Midplane
的构建通常比较困难， 往往需要进行大量的人工修补网格工作或者在输入模型前将上述小特
征作消隐处理。
Fusion（双面流） 分析技术是基于 Moldflow 的独家专利 Dual Domain 的分析技术。 2000
年推出的 Fusion 分析技术，使得用户不需要抽取中性面就可以进行分析，克服了几何模型
的重建问题， 大大减轻了用户建模的负担。 网格也是三角形单元， 而其原理是将模具型腔或
制品在厚度方向上分成两部分，有限元网格在型腔或制品的表面产生。在流动过程中，上、
下两表面的塑料熔体同时并且协调地流动。
显然，Fusion 技术的表面网格是基于中性面的， 所不同的是双面流采用了一系列相关的
算法， 将沿中面流动的单股熔体演变为沿上、 下表面协调流动的双股流。 双面流技术的最大
优点是模型的准备时间大大缩短， 这样就大大减轻了用户建模的负担， 将原来需要几小时甚
至几天的建模工作缩短为几分钟。 因此，基于双面流技术的模拟软件问世时间虽然只有短短
数年，但在全世界却拥有了庞大的用户群，得到了广大用户的支持和好评。
Solid（3D）分析技术采用了真三维实体模流分析技术，经过严谨的理论推导与反复的
验证， 将惯性效应、 非恒温流体等因素考虑到有限元分析中， 熔体厚度方向的物理量变化不
再被忽略， 能够更全面地描述填充过程的流动现象， 使分析结果更能接近现实状况， 适用于
所有塑件制品。 其立体网格是由四节点的四面体单元组成。 并采用全新的 3D 立体显示技术，
可快速清楚地显示出模型内、外部的流动场、温度场、应力场和速度场等分析结果。对于上
述分析结果也可利用等位线或等位面方式显示， 让实体模型内、 外部各变量的变化情形显示
更清楚， Moldfiow 还提供动画的功能， 透过 3D 动画的方式显示塑料熔体在型腔中的流动变
化，让用户更直观地看清设计与制造过程中可能遇到的问题。
Solid（3D）技术的网格划分要求很高，控制方程更加复杂，计算量大，时间长，计算
效率低，不适合开发周期短并需要通过 CAE 进行反复修改验证的注塑模设计。因此，目前
该技术普及率不是很高，不过它最终必将取代中面流技术和双面流技术。
Beam(一维梁单元 )是 Moldflow 构建流道、冷却水道等的使用的有限元网格，这是由于
流道和冷却水道大都是截面规则或截面均匀变化的区域， 使用 Beam 单元已经可以完整描述
其形状，简化了整个塑件的网格划分。
用户在使用 Moldflow 过程中，除了流道使用的 Beam 单元外，塑件本身可以使用
Midplane 、Fusion 或 3D 网格，那么，到底使用哪一种网格，必须根据塑件的具体情况和硬
件配置等因素来综合考虑。 Moldflow 在发展的过程中，经历了从 Midplane 到 Fusion 和 3D
的历程，并不代表 Midplane 已经不适合于模拟分析，相反，在分析某些类型的塑件时，
Midplane 可以在极短的时间内准确、 可靠的模拟出实际注塑。 使用 3D 技术固然可以更真实
地分析注塑过程，但 3D 技术的快速发展受到计算机硬件水平地直接制约。如何解决这个瓶
颈问题，是 Moldflow 等注塑模 CAE 软件必须面对的问题。
- Moldflow 网格划分
在划分网格之前，必须准备好所要分析的塑件模型，在通用 CAD 系统里将模型转换成
IGES 或 STL 格式（直接读取通用 CAD 系统原始文件必须 MDL 支持）。
生成一个 Moldflow 网格的典型步骤如下：
⒈ 打开 MPI ，新建一个项目，在 Project View 里单击右键，选择 Import ，输入所需分
析的模型，如图 10-3 所示。
⒉ 在弹出的对话框里有三种单元类型 Midplane 、Fusion 和 Solid（3D）和单位选项 （如
果是以 IGES 格式输入，则无单位选项） ，根据实际情况，选择合适的单元类型和单位，本
例中选择 Fusion 网格类型，如图 10-4 所示。
⒊ 在 Study Task里双击 Generate Mesh，在生成网格对话框的 Advanced 里有两类控制，
分别是 Edge Length 和 Mesh Control 。在 Edge Length 里可输入合适的 Global edge length（全
局单元长度） ，其它可以输入或修改的选项有 IGES merge tolerance（IGES 合并公差）、Chord
height（弦高）等。在 Mesh Control 中可以选择一些网格优化的选项，如 Adaptive Meshing
（自动网格长度调整，减少规则区域的网格密度以缩短分析时间）等。如图 10-5 所示。
