■ Moldex3D
摘要
有限元素法是目前工業界中普遍用來計算物理現象所採用的基本理論，所謂的有限元素分析法是預先將物體的結構，劃分為有限量的微小元素，各元素的物理性質(材料或厚度等)各有不同，最後再應用電腦的數值處理能力分析出各項物理量。如何在CAD軟體中建構复 雜的幾何外形並產生實用的CAE分析網格一向是件不 簡單的工作，網格品質的優劣又將間接影響到CAE的 分析時間與分析結果。在過去網格產生技術尚未開發成熟的年代，使用者只能藉由各類CAD/CAM軟體中的網格產生器來產生所需的網格，不過CAD/CAM軟體動輒數百萬的身價一直令人望之怯步，這也間接的造成了CAE分析技術無法在工業界中快速推廣的原因。有鑑 於此Moldex3D在Rhino上開發了新世代的網格產生器 Moldex3D-Mesh，已用來提供CAE分析所需的網格。
曲面與網格
Rhino在曲面上的處理能力向來是一般CAD軟體所無法 比擬的，在此便不再贅述。而 Moldex3D-Mesh 可以在 任何的曲面下產生網格，並且可以依需要產生不同特徵 長度的三角形網格。使用者可以使用均一的特徵長度， 或是在產生網格之前，預先在曲面的邊界上給定不同特 性的網格節點，之後網格的產生將依據邊界上的節點位 置。利用這樣的方式，使用者可以再不同的位置上依據 實際的需求，來產生不同密度的三角形網格。除了利用曲面邊界上節點位置來控製網格的密度之外，還可以 依需要增加/減少曲面內部局部的網格密度。利用這 些工具所產生的網格都會完全的落在曲面上，而不會 有任何幾何變形的問題，不同密度間的網格則會呈現 出梯度變化，以增加CAE分析時結果的正確性。
探討技術
過去在塑件充填模擬的技術發展過程中，多著重於產 品本身的充填過程。在分析流道時，常會用1D線架 構及簡化的數值假設，求得熔膠在模腔中由流道末端 進入產品時的流速、壓力等數值，作為模擬塑件充填 的入口條件。後來隨著流道的模擬漸漸受到重視，進而導入3D流道網格技術，將充填模擬提前到流道的起始端，模擬出熔膠在流道中的各種流動行為以至於溫度變化，進而分析諸如剪切生熱所造成的溫度不平衡及多模穴充填不平衡等各種現象。
要能正確地模擬流道內部熔膠的行為，3D流道網格 的品質是重要關鍵。以往在 Moldex3D Mesh 中，使 用者能以1D曲線搭配截面網格，再以掃掠等實體網 格生成工具，半自動打造出3D流道網格。至於較簡 單的流道設計，則可運用 Moldex3D Designer 中的 流道精靈功能，以線架構及流道管徑參數，自動產生3D流道網格。這些工具及技術，成為模流分析軟體 不可或缺的一部分，所打造出的3D流道網格對模擬 分析結果有著關鍵性的影響。然而隨著模具產業技術 不斷提升，流道設計越來越多樣化，複雜度也越來越 高。當使用者要打造出大量且複雜的3D流道網格時， 所需要付出的時間成本變得相當巨大，故必須設法改 善這個情況。
為了協助使用者節省大量時間並且能獲得適合模流分 析用的 3D 流道網格，Moldex3D 在 R15.0 版本中， 發展了新一代的自動化高品質流道網格建構技術。其 中包括了六面體為主的實體網格 (Hexa-based solid mesh)、多樣的節點形式 (Node types)、即時的節點 預覽(Node Preview)等多項特色，以下將詳細說明。
網格曲線的六面體新樣板
即時預覽流道節點(Real Time Node Preview) 如上述提到的，新一代的流道網格技術，在設定流道節點形式時，可即時預覽流道節點，不需等到網格產生後才能看到節點形狀。此外還會依照所設定的節點形狀來 產生流道網格，不會有變形的情況發生。對於常見的 流道節點，會產生六面體為主(Hexa-based)的網格； 對於復雜的流道節點，則會產生BLM網格。各種流 道節點的預覽及網格結果，可以看到流道曲線參數設 定後的結果、切換成六面體實體網格流道的節點預覽 結果、以及產生網格後的結果。 Moldex3D R15.0 針 對澆口功能也有特別加強，讓使用者可選擇常用的澆 口節點形式來產生網格。
