moldflow2015系统模流分析培训教程之第一章

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第1章-模流分析基础知识-1.1

2016/3/11 来源：作者：乐图模流分析

moldflow2015系统模流分析培训教程之第一章

本章主要介绍 Moldflow 2015 模流分析的基础知识，包括 Autodesk

Moldflow Insight（AMI）的基本思想——有限元方法、注射成型基础知识、

注射成型过程和注射成型工艺条件对塑料制品（简称塑件）质量的影响，以
及塑件缺陷产生的原因及对策等基础知识，为 Moldflow 2015 软件的学习打
好基础。

学习目标

（1）了解模流分析相关的术语。

（2）了解注射成型对塑件质量的影响。

（3）了解塑件缺陷产生的原因及对策。

1.1 有限元分析简介

AMI 采用的基本思想是工程领域中最为常见的有

限元方法，其网格模型如图 1-1 所示。有限元法的灵

活性很大，对边界形状的描述具有良好的适应性，可

以模拟复杂的边界问题，因而为分析人员所青睐

有限元法是一种用有限的单元离散连续体，然后进行求解的一种数值计算的近似方

法。由于单元可以分割各种形状和尺寸的连续体，所以，它能很好地适应复杂的几何形

状、材料特性和边界条件。

由于已有成熟的大型软件系统支持，有限元法已成为一种非常受欢迎的、应用极广

的数值计算方法。

① 特点：基于变分原理，建立基本方程和定解条件的积分提法，建立泛函的变分。

② 求解步骤：：将求解域划分单元，在单元内假设近似分布函数，通过单元分析进而

建立整个区域场量的方程。

③ 应用：几乎所有领域。

④ 优点：几何形状复杂时，通过合适的网格数得到较高精度。

．有限元法的基本求解步骤

① 将连续体离散成有限个单元的组合体。

② 利用单元节点的场量作为基本未知量，选择一组插值函数，确定单元内相应的场

量分布。

③ 建立单元内节点的基本未知量与载荷间的平衡方程。

④ 将单元内节点基本未知量的平衡方程集成，得出以节点基本未知量的平衡方程组。

⑤ 求解代数方程组，得出各节点的基本未知量。

在弹性力学问题中，通常采用单元节点位移作为基本未知量，求出节点位移后，再

计算单元的应变，称为位移型有限元法。若以节点力为未知参数，先求出节点处的

节点力，后求位移与应力的方法，称为力型有限元法。

1.1.2 有限元法的特点

1．原理清楚，概念明确

有限元法的原理清楚，概念明确，用户可以在不同的水平上建立起对该方法的理解，

并且根据个人的实际情况（包括不同学科、不同背景和不同的理论基础）来安排学习的

计划和进度，既可以通过直观的物理意义来学习和使用，也可以从严格的力学概念和数

学概念推导。

2．应用范围广泛，适应性强

有限元法可以用来求解工程中许多复杂的问题，特别是采用其他数值计算方法（有

限差分法）求解困难的问题，如复杂结构形状问题，复杂边界条件问题，非均质、非线

性材料问题，动力学问题，黏弹性流体流动问题等。。目前，有限元法在理论和应用上还

在不断发展，今后将更加完善，应用也会更加广泛。

3．有利于计算机应用

有限元法采用矩阵形式表达，便于编制计算机程序，从而可以充分利用高性能计算

机的计算优势。由于有限元法计算过程的规范化，目前，在国内外有许多通用程序可以

直接使用，非常方便。。AMI 正是成熟的注射成型的有限元工程分析软件。

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