[發明專利]基于注塑成形和強度校核的塑件材料測試分析設備及方法

在審

• 申請號: 201710369862.5
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN108007771A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 李禮;江丙云;閆長飛
• 申請（專利權）人: 昆山澎睿信息技術有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

1.基于注塑成形和強度校核的塑件材料測試分析設備，包括測試系統、映射系統、分析系統，其特征在于所述測試系統、映射系統共用相同的樣板和樣條設計，所述測試系統包括樣板模具設計、樣板模具注塑成型、傳感器監測、樣板檢測、激光切割樣板、樣條拉伸測試、真實應力-應變曲線繪制，其中，所述傳感器檢測步驟中通過模內傳感器對注塑成型的溫度和壓力進行監測，壓力和溫度符合成型標準，否則調整注塑參數重復進行模具注塑成型步驟，所述樣板檢測步驟中，通過CT掃描并計算樣板張量，然后提供給映射系統，所述真實應力-應變曲線繪制步驟將數據與映射系統結合后提供給分析系統，同時將數據直接提供給分析系統進行數據校核；所述映射系統經有限元建模準備后，分別進行樣板成型仿真建模和樣條拉伸仿真建模，樣板成型仿真建模后經樣板注塑成型仿真獲得有限元玻纖張量，然后使其與測試系統的樣板測試所得CT掃描數據進行對比，不符合誤差標準則調整仿真參數重新進行樣板注塑成型仿真，符合誤差標準則輸出張量數據，然后把輸出的張量數據映射至樣條拉伸有限元模型的網格積分點上，輸出含張量的樣條拉伸有限元模型，此模型與測試系統的真實應力-應變曲線結合后提供給分析系統；所述分析系統得到測試系統與映射系統輸出的結合數據后，進行數值分析并擬合，然后對擬合后的模型進行虛擬拉伸仿真試驗，獲得虛擬應力-應變曲線，與所述測試系統的真實應力-應變曲線繪制步驟所得數據進行校核，不符合誤差標準，則調整數值分析參數，重新進行數值分析并擬合，符合標準則進行塑件產品的結構應用。

2.根據權利要求1所述基于注塑成形和強度校核的塑件材料測試分析設備，其特征在于所述激光切割步驟中，樣條切割的方向為與注塑方向呈多角度相交。

3.根據權利要求2所述基于注塑成形和強度校核的塑件材料測試分析系設備，其特征在于所述激光切割步驟中，樣條切割數量為三條。

4.根據權利要求2或3所述基于注塑成形和強度校核的塑件材料測試分析設備，其特征在于所述激光切割步驟中，樣條切割的方向為與注塑方向分別呈0°、45°、90°相交。

5.基于注塑成形和強度校核的塑件材料測試分析方法，其特征在于先注塑生產出測試樣板，然后進行激光切割，分別獲得與注塑方向相交0°、45°和90°的測試樣條，并分別對其進行拉伸測試，準確獲得0°、45°和90°真實應力-應變曲線，然后分別建立測試樣板注塑成型和測試樣條結構強度的有限元模型，并對樣板進行注塑成型仿真以獲取玻纖張量，再把樣板上的玻纖張量映射至樣條模型中，結合0°、45°和90°真實應力-應變曲線，擬合出拉伸模型中任一網格單元的真實應力-應變曲線，然后對樣條有限元模型進行虛擬拉伸試驗，獲得虛擬應力-應變曲線，以精確預測塑件產品的結構性能。

6.根據權利要求5所述基于注塑成形和強度校核的塑件材料測試分析方法，其特征在于所述映射系統采用反距離加權插值算法，對空間距離最近的高斯點上的玻纖張量進行數值映射。

7.根據權利要求5所述基于注塑成形和強度校核的塑件材料測試分析方法，其特征在于所述分析系統的數據分析和擬合主要采用以下步驟，先將塑料的基材成分特性輸入到特定的微觀力學模型中，該模型可適應不斷變化的基體特性，然后，此微觀力學模型將為具有纖維取向張量的得材擬合生成均質復合特性。

8.根據權利要求5所述基于注塑成形和強度校核的塑件材料測試分析方法，其特征在于所述分析系統最終對比判斷中，先對虛擬和真實應力-應變曲線分別進行數值積分計算出各自應變能，即應力-應變曲線所圍成的面積，然后對虛擬應變能面積A，和真實應變能面積B進行對比，誤差絕對值｜（A-B）/A｜＜5%即判定為滿足標準。