如何避免或減少CAE分析誤差

Tommy_GZ

要避免或減少CAE分析誤差，首先你要先了解誤差可能來源，然後採取對策。CAE工具的應用得當與否，有相當程度依賴於你的專業知識與經驗。因此利用閱讀與現場實務驗證，以及參加相關研討會與講習會，提昇判讀CAE結果能力與專業知識，應是減少分析誤差的不二法門。利用一些簡單案例去探索CAE系統的正確性，甚至找出可能的補償(Offset)，也是提昇分析精準度的方法。

在建構幾何模型上，對於已開發模具，你需先確保所建立的幾何模型可以重現(Reproduce)原來系統發生問題(如短射、縫合線位置、流動趨勢、流動末端位置、變形的趨勢及收縮率範圍等)，在與實際結果比較後，你可以對建構幾何模型的可靠性有所了解並作必要修正。

建圖時厚度定義的正確性相當重要，通常試模成品的厚度與產品設計圖上的厚度有時會有差異，因此厚度最後的校正為相當重要的課題。有些產品有擋料的設計，建圖時亦須詳細的將厚度定義清楚，以及流道的實際流動長度及尺寸。

此外，建圖時厚度與肋(Rib)之關係也要特別考慮。以2.5D薄殼CAE而言，面元素要符合薄殼(Thin Shell)理論，對於長肋勿將肋的高度變成投影面的厚度。即保持厚度與長度、寬度是一個較懸殊的比值(1:5以上)。但若是該區域長、寬、厚的比值相當接近，則或許可用桿元素(Rod Element)來定義，而非使用具厚度的面元素(Surface Element)定義，以提高流動阻力與熱傳導計算的準確性。

以3D實體模流分析而言，好品質的實體網格(Solid Mesh)是影響分析準確性的重要因素。在產品厚度方向由於溫度變化極大(如由典型的模溫80℃變化到料溫250℃)、熱邊界層(Thermal Boundary Layer)極薄，速度變化大，加上固化層的考慮，如何使網格在厚度方向具備足夠的解析度來因應溫度速度的劇烈變化並描述出固化層的生成，又兼具算元素數目不過大，實在是一大挑戰。目前不同軟體關於3D實體的模擬算法差異請見補充資料。

建模時為節省時間所忽略的細節(如孤立銷、小孔等)是否會造成重大誤差，如何以適當元素建構模型以準確描述塑料流動的阻力與熱傳現象，以及冷卻收縮現象，網格切割是否足以捕捉流動的細節與反映動態等，都是需要依賴實務經驗與理論知識相互配合驗證。你需要不斷練習-比較不同建模方式對分析結果的影響，並參加試模驗證比較。一位有經驗的老師跟一本好書都可以加快你在案例分析的經驗與知識累積。

最後的忠告就是小心、小心、再小心。要確認所建幾何模型的尺寸與厚度都正確給定。材料也是正確的材料。確認現場的熔膠溫度、模具溫度、射出速度、射出壓力等，與模擬分析的加工條件等是否符合。買顆大點的硬碟跟RAM，讓你的分析跑起來舒服一點，不用怕硬碟老是嘎拉嘎拉怪叫。

最後，別忘了進行備份及裝設不斷電系統，免得您辛苦的分析結果因為硬體問題而化為烏有。

DDG491

a8012024

onizika2013