(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211000570.1 (22)申请日 2022.08.19 (71)申请人 广东工业大 学 地址 510062 广东省广州市越秀区东 风东 路729号 (72)发明人 杨海东　杜嘉灏　余炳圳　印四华　 胡洋　 (74)专利代理 机构 佛山市禾才知识产权代理有 限公司 4 4379 专利代理师 刘羽波 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06K 9/62(2022.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 注塑成型仿真过程特性相似性分析方法 (57)摘要 本发明涉及注塑成型领域， 具体涉及一种注 塑成型仿真过程特性相似性分析方法， 包括以下 步骤： 建立塑料模具的几何模型； 根据几何模型 建立流体动力学基本方程和熔体粘度模型； 根据 流体动力学基本方程和熔体粘度模型进行注塑 成型仿真， 得到关于塑料模具在注塑成型过程的 仿真特性数值序列； 获取实际注塑成型过程中的 实际特性数值序列； 使用动态时间规整算法对仿 真特性数值序列和实际特性数值序列进行时序 规整处理， 得到相似性分析结果， 并根据相似性 分析结构 优化塑料模具的注塑成型过程。 本发明 提高了注塑成型能源消耗仿真结果的精度， 并通 过可靠数值模拟结果， 为注塑成型质量效果提供 可视化帮助， 为节能降耗 提供详细数据。 权利要求书3页 说明书11页 附图10页 CN 115408842 A 2022.11.29 CN 115408842 A 1.一种注塑成型仿真特性相似性分析 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 建立塑料模具的几何模型； 根据所述几何模型， 建立 流体动力学基本方程和熔体粘度模型； 根据所述流体动力学基本方程和所述熔体粘度模型进行注塑成型仿真， 得到关于所述 塑料模具在注塑成型 过程的仿真特性数值序列； 获取实际注塑成型 过程中的实际特性数值序列； 使用动态时间规整算法对所述仿真特性数值序列和所述实际特性数值序列进行时序 规整处理， 得到相似性分析结果， 并根据所述相似性分析结构优化所述塑料模具 的注塑成 型过程。 2.根据权利要求1所述的注塑成型仿真特性相似性分析方法， 其特征在于， 所述流体动 力学基本方程包括质量守恒方程、 动量守恒方程和能量守恒方程， 其中： 所述质量守恒方程用于表征塑料物质微单 元的质量维持恒定， 其满足关系式(1)： 其中， ρ 表示聚合物熔体的密度， t 表示注射时间， 表示梯度算子， 表示流速； 所述动量守恒方程用于表征塑料物质微单元的动量改变量等效于在塑料物质微单元 上的体积力和面积力的和， 其满足关系式(2)： 其中， 表示重力加速度， τ表示应力张量； 所述能量守恒方程用于表征物质微单元的内能改变量等效于单位时间外力作功和外 部输入热能的和， 其满足关系式(3)： 其中， e表示内能， D表示形变速率张量， 表示热流。 3.根据权利要求1所述的注塑成型仿真特性相似性分析方法， 其特征在于， 所述熔体粘 度模型为Cros s‑WLF粘度模型， 所述Cros s‑WLF粘度模型满足关系式(4)： T*＝D2+D3p A2＝A3+D3p   (4)； 其中， η表示聚合物熔体粘度， T表示聚合物熔体的温度， p表示聚合物熔体的密度， γ表 示剪切速 率， η0表示零剪切粘度， τ*表示在转变为剪切致稀时的临界应力级别， n表示高剪切 速率方法中的幂律指数； D1表示聚合物在玻璃化温度下的零剪切粘度， D2为低压下玻璃化转 变温度， D3表示压力影响系数， T*为聚合物熔体的玻璃化转变温度， A1、 A2、 A3为与温度相关的权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115408842 A 2常量。 4.根据权利要求1所述的注塑成型仿真特性相似性分析方法， 其特征在于， 所述注塑成 型仿真特性相似性分析方法还包括步骤： 在进行所述注塑成型仿真的步骤前， 设置工艺参 数的取值范围， 所述工艺参数包括填充时间、 保压压力、 保压时间、 冷却时间、 模 具温度和熔 体温度， 其中： 所述填充时间的取值范围为2s～ 2.9s； 所述保压 压力的取值范围为3 0MPa～45MPa； 所述保压时间的取值范围为6s～12s； 所述冷却时间的取值范围为10s～16s； 所述模具温度的取值范围为 40℃～55℃； 所述熔体温度的取值范围为210℃～ 240℃。 5.根据权利要求1所述的注塑成型仿真特性相似性分析方法， 其特征在于， 所述使用动 态时间规整算法对所述仿真特性数值序列和所述 实际特性数值序列进 行时序规整处理， 得 到相似性分析结果， 并根据所述相似性分析结构优化所述塑料模具的注塑成型过程的步 骤， 包括以下子步骤： 构造一个n行m列的距离矩阵D； 计算所述仿真特性数值序列Q和所述实际特性数值序列C之间任意两点的欧式距离， 所 述欧氏距离满足关系式(5)： 其中， qi为仿真特性数值序列Q中第i列向量， cj为实际特性数值序列C中第i列向量， qik 表示仿真特性数值序列Q中第 i列向量的第k行元素， cjk表示实际特性数值序列C 中第i列向 量的第k行 元素； 令规整路径W＝{w1， w2， ...wp， ...， wP}， 其中， wp表示仿真特性数值序列Q和实际特性数 值序列C中某一 点之间距离， P为 规整路径的长度； 构建所述 规整路径的约束条件， 并根据所述约束条件， 计算 最优规整路径； 根据所述最优规整路径， 计算仿真特性数值序列和实 际特性数值序列的累积距离， 并 根据所述序列的累积距离对进行相似性分析， 得到相似性分析 结果； 根据所述相似性分析 结构优化所述塑料模具的注塑成型 过程。 6.根据权利要求5所述的注塑成型仿真特性相似性分析方法， 其特征在于， 所述约束条 件包括： 边界条件， 所述 规整路径W从起 点w1＝D(1， 1)到终点 wP＝D(n， m)； 连续性， 若wp‑1＝D(i， j)， 那么对于所述规整路径W的下一个点wp＝D(i’， j’)满足|i‑i’| ≤1， |j‑j’|≤1， 即所述 规整路径W中的点只和相邻的点匹配； 单调性， 若wp‑1＝D(i， j)， 那么对于所述规整路径W的下一个点wp＝D(i’， j’)满足(i’ ‑i) ≥0和(j’ ‑j)≥0， 即所述 规整路径W上的点随时间单调进行； 所述规整路径W从点wp‑1＝D(i， j)到下一个点的路径为： (i+1， j)， 或(i， j+1)， 或(i+1， j +1)。 7.根据权利要求6所述的注塑成型仿真特性相似性分析方法， 其特征在于， 所述构建所权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115408842 A 3