第3章艇體澆注系統(tǒng)仿真分析
3.1引言
澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括流道布置方式選擇、澆注口及抽氣口位置設(shè)計(jì)，其設(shè)置關(guān)系到樹脂能否順利填充模腔。相對(duì)于澆注系統(tǒng)布置可能引起的干斑、氣泡、富脂等缺陷，最為嚴(yán)重的是充模過程中樹脂發(fā)生固化反應(yīng)。由于樹脂固化時(shí)間有限，而艇體尺寸大、形狀復(fù)雜，所需充模時(shí)間長(zhǎng)，為了保證模腔填充完全，合理的澆注系統(tǒng)必須盡可能的減小充模時(shí)間。在艇體真空導(dǎo)入成型過程中，由于澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致充模時(shí)間過長(zhǎng)，樹脂在充模未完成時(shí)發(fā)生固化交聯(lián)反應(yīng)的情況時(shí)有發(fā)生。因此，對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，控制充模時(shí)間顯得尤為重要。目前，國(guó)內(nèi)艇體真空導(dǎo)入成型工藝設(shè)計(jì)主要依靠經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)，為了得出合理的澆注系統(tǒng)，往往需要進(jìn)行多次試驗(yàn)。而游艇本身屬于小批量制件，采用傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)方法大大增加了制造成本，使企業(yè)喪失了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
為此，本文利用有限元方法對(duì)艇體真空導(dǎo)入成型澆注系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。首先建立了艇體模型，其次對(duì)常用澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式進(jìn)行分析，并結(jié)合艇體自身特點(diǎn)對(duì)流道布置方式進(jìn)行仿真優(yōu)化。最后，在最優(yōu)流道布置基礎(chǔ)上針對(duì)不同澆口間距進(jìn)行仿真，并利用插值模擬，以最短充模時(shí)間和最小制造成本為目標(biāo)得出最優(yōu)澆口位置。
3.2艇體三維模犁的建立
為了對(duì)艇體進(jìn)行有限元分析，本節(jié)建立12m玻璃鋼沿海休閑游樂艇三維模型，其主要參數(shù)如表3-1所示。
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