注塑成型模拟中分析报告的生成及并行算法的研究

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在塑料模具生产过程中,CAE技术作为一种有效的模拟工具,已得到业界的承认,并被广泛应用,使设计效率和制造水平得到大幅度的提高。随着计算机技术的进步和网络技术的发展,CAE分析报告已经成为国际知名品牌公司承接业务的必备条件之一,同时竞争的压力使得塑料模具设计制造周期日益变短。因此符合规格的、有品质的CAE分析技术报告和CAE软件模拟效率(计算时间)成为研究塑料成型加工模拟的发展趋势,同时也是研究的热点之一。本文在橡塑模具国家工程研究中心自主版权Z-MOLD的基础上,完成了CAE分析结果报告的模块研制;并利用网络通讯研究了数值模拟分析过程中并行算法的效率与应用的可行性,将并行算法用于温度场的求解中。 1)关于CAE分析报告REPORT模块的研制 CAE分析结果和客户之间必须进行充分、良好的协作与交流,才能更好地发挥CAE的技术优势。本文参考国际知名商品化注塑成型CAE软件MOLDFLOW MPI4.1的Report功能,根据Z-MOLD3.1版本已有的分析模块功能(Flow、Flow/ez、Packing,Cooling)所能提供的分析结果,按照文本、图片分类,完成了文本报告生成格式、内容、程序方面的设计与实践。该模块具有MOLDFLOW软件中Report的功能,格式符合各公司的要求,并用web浏览器显示,可方便的完成用户需求报告的撰写。目前该模块已加载到Z-MOLD源程序中,且在系统中运行稳定,可对分析结果的图片和文本数据进行处理,然后根据客户的选择生成便于浏览、保存,并进行分析比较的报表。 2)关于并行算法的研究 CAE模拟技术发展到今天,分析模型越来越复杂,但用户对计算时间的要求越来越短、存储量的要求越来越高。成型模拟分析一般要在2~5个小时内完成,否则用户难于接受,软件也没有市场。为了提高计算效率,将并行计算用到CAE中是发展趋势。本文利用网络通讯技术,通过现有的局域网,建立了分布式虚拟并行机,这种并行机由2台节点机构成,节点机之间的通讯由消息传递界面MPI(Message Passing Interface)负责。建立好并行计算所依赖的硬件和软件环境后,作者研究并探讨了并行计算实施的可行性,并在此基础上,完成了温度场模拟计算的并行尝试。结果表明,利用基于网络的并行机进行并行计算准确可行,并有一定的效率,而且成本可接受。
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