4.1.1 中性面网格

中性面流技术的应用始于20世纪80年代,其数值方法主要采用基于中性面的有限元/有限差分/体积控制法。由CAE软件直接读取CAD模型,自动分析出塑件的中间模型,并在模型壁厚的中间处生成由三节点的三角形单元组成单层网格,在创建网格过程中要实时提取模型的壁厚信息,并赋予相应的三角形单元。利用该二维平面三角形网格进行有限元计算,计算出各时段的温度场、压力场,用有限差分法计算厚度方向上的温度变化,用体积控制法追踪流动前沿,将最终分析计算的结果在中性面模型上显示出来。但是忽略了熔体在厚度方向上的速度分量,并假定熔体中的压力不沿厚度方向变化,实际上中性面模型将三维流动问题简化为二维问题和厚度方向上的一维分析。

由此可见,中性面模型已经成为注射模CAD/CAE/CAM技术发展的瓶颈,采用实体/表面模型来取代中性面模型势所必然,在20世纪90年代后期基于双层面流技术的流动模拟软件便应运而生。