Hele-Shaw假设在注塑成型充填模拟中的适用性分析

“大数据-算法-注塑成型充填数值模拟中HeleShaw假设适用性分析.pdf” 本文探讨了在注塑成型过程中，尤其是充填阶段，如何利用大数据和算法来优化模拟分析。充填阶段对制品的性能和质量至关重要，而Hele-Shaw流动理论在模拟薄壁制件时表现出色，但其忽略了厚度方向的压力梯度和速度，对于形状复杂、厚度不均匀的制件，该假设可能不再适用。 作者针对注塑成型的特点，进行了深入的研究和简化，摒弃了传统的广义Hele-Shaw假设，转而结合注塑充填理论，建立了一个更精确的数学模型，用于描述熔体在厚度截面上的流动行为。通过运用有限元法，作者编制了VC++程序，对充填过程进行了数值模拟。研究表明，当制件厚度发生突变时，Hele-Shaw假设的适用性受到挑战。在厚度变化的区域，压力等值线呈现出曲线形态，而非直线，这表明厚度方向存在压力变化，与Hele-Shaw假设不符。此外，流动方向在变截面附近也会改变，并在较厚一侧形成滞留区，进一步证明了Hele-Shaw假设的局限性。 为了量化Hele-Shaw假设的偏差程度，作者引入了一个偏离因子S，它能够表征假设偏差的大小。计算结果显示，制件厚度突变区域的S值较大，意味着该区域Hele-Shaw假设的偏差显著。无论制件是增厚还是减薄，较厚一侧的假设偏差通常更大。 为了更好地理解和模拟这类问题，作者还基于粘性流体力学的基本方程，结合Hele-Shaw流动理论的简化和假设，构建了一维厚度截面流动的数学模型。这个模型旨在提供一个更准确的框架，以适应不均匀制件的流动特性。 关键词包括：注塑成型充填过程、数值模拟、Hele-Shaw假设、有限元法以及不均匀制件。这些关键词突显了研究的核心内容，即如何通过大数据和算法分析，改进Hele-Shaw假设，以适应注塑成型中复杂几何形状和厚度变化带来的挑战。