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三维挤出与混合仿真软件XimeX
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专业三维挤出及混合工艺仿真软件

控制工艺来控制产品


XimeX®混合及挤出仿真

XimeX®是功能强大的专门用于混合及挤出工艺仿真的三维CFD(计算流体动力学)软件。XimeX®软件是法国SCC公司(科学计算咨询公司)及CEMEF(国立巴黎高等矿业学院材料成形研究中心)及INRA(法国农业科学研究院)联合开发的软件。SCC公司成立于1989年,是材料成形和转化行业的领先研发和咨询公司。

目标:工业过程混合效率的量化,优化材料挤出及混合复杂工艺过程。

各种工艺和几何形状:

·      连续混合器:挤出机,静态混合器

·      间歇式混合器:行星式搅拌机等

      XimeX适用于任何工艺,任何动力学,完整工艺(完整设备)。目标应用包括挤出;混合(连续式及间歇式);高粘性产品。目标受众包括,企业应用;研究(私人,实验室)

XimeX是三维计算流体动力学软件,专注于实际需求及应用。XimeX由企业联合会发起开发,由CEMEF研究实验室支持。是复杂粘性材料为主要目标市场,能够模拟整个工艺。

XimeX适于企业问题的应用:

  • 塑料及化学工业

  • 国防军工

  • 航空航天

  • 农产品加工

  • 汽车

  • 建筑

  • 制药

  • 化妆品

  • 等等

数值模型

    XimeX采用有限元方法(FEM),主要是四面体单元网格。单一计算域,包括水平集(level set)方法,浸没(immersion)技术。

    主要优势:

Ÿ  直接CAD文件集成;

Ÿ  快速自适应网格划分

Ÿ  适于所有几何模型

Ÿ  高效并行(上至256000核)

物理模型

仿真基于物理模型:

  • 斯托克斯-纳维/斯托克斯模型

  • 热耦合计算

  • 额外及可选模型

n 自由表面

n 粘性流体自适应

n 反应动力学

n 多种材料

为深入分析工艺演变过程及材料特性,XimeX®提供两步分析:

XimeX®CFD分析

首先分析材料的流动特性,给出研究工艺过程的热-机械行为。


CFD结果分析

·        温度

·        压力

·        剪切速率

·        粘度

·        能量

·        速度

·        ...

XimeX®还提供工艺变化过程中材料行为的关键数据

·        意义:将工艺分解

·        第一步CFD分析可以作为第二步分析的支持。

颗粒跟踪:混合效率的量化

XimeX®提出创新的工艺分析方法。基于材料流动,颗粒分析由对数值颗粒的跟踪构成。该步骤因为颗粒附加了特殊的属性而更令人感兴趣。

颗粒在材料上的流动具有与材料同样的行为(温度,粘度,剪切速率等)。颗粒属性能够定量计算混合强度。用这种方法,这些颗粒在混合过程中保持了定量的结果(分散及分布情况)。

颗粒提供了混合的标签


·        停留时间

·        反应动力学

·        累积变形

·        伸长率

·        侵蚀

·        熵(Shannon,Reyni

·        NOP(通过数)

·        等等

该功能实现了工业过程混合效率的定量化统计分析。

步骤:创新的数值技术

XimeX®是基于先进技术进行数据准备和仿真计算。

网格浸入技术

利用网格浸入技术,XimeX®可以轻松处理各种构形。甚至最复杂单元都可以进行仿真。网格浸入技术能够自动对CAD文件导入的几何进行网格划分。



  云计算

基于CIMLIB技术(CEMEF开发)XimeX®实现了完全并行的计算(在欧洲先进计算合作伙伴(Prace)项目上达到250000)

已经过证明的可靠性

XimeX®在私有企业联合体内得到持续开发,汇集了企业,及与CEMEF合作的研究人员。

XimeX®SCC公司自2009年起进行商业化,并持续用于咨询活动。

使用XimeX的多种收益

XimeX用于:

  • 设备设计

  • 比例放大(从实验室尺寸到企业级尺寸)

  • 研发应用(产品规划)

  • 生产线支持(产量优化)


XimeX能够

  • 节省30%的产品规划时间

  • 节约50%的材料试验及试错

  • 节省仿真准备(与常规CFD相比)70%的工程时间

  • 控制产品质量

  • 优化工艺


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