HyperXtrude简介

一项用于虚拟开发和验证挤压模具和工艺的创新技术，大幅提升产品的质量和工厂的效率

　　Altair HyperXtrude

　　目前，挤压企业需要在更短的时间里生产更加复杂的型材，而同时还需要降低生产成本。Altair HyperXtrude®正是一款为了帮助这些企业而设计的仿真工具，用于分析和验证挤压模具设计和挤压工艺。
　　作为在该领域技术的先驱，HyperXtrude能够精确地模拟在挤压过程中的材料流动和热传导，因此用户可以极大地减少模具设计的时间并降低昂贵的试模成本。HyperXtrude包括以下功能：

　　• 特定的图形用户界面，引导用户进行挤压仿真模型的准备和分析。
　　• 具备分析金属、聚合物、黏土和陶瓷挤压过程的能力。
　　• 内置的模具变形分析模块允许设计人员计算模具的变形和模具内的应力。
　　• 能够分析两种或更多材料的混合挤压。
　　• 与Altair HyperStudy®无缝集成，实现对模具工作带、分流孔和焊合腔形状的优化。

　　作为一款基于物理的先进挤压求解器，HyperXtrude 2015 有别于以往版本的一个亮点是它拥有全新的直观界面。HyperXtrude 2015 可以在不牺牲精确度和网格质量的情况下自动执行模型构建过程中的各个常规步骤，同时，模具设计师只要花很短的时间就可以学会如何使用这款软件或者如何用它来建模，从而轻松完成仿真操作。分析设置可直接在 CAD 模型中进行，与此同时，网格和复杂细节可以隐藏在背景中。如此一来，用户即使不具备有限元分析的背景知识，也可以使用这款工具对模具设计进行验证和优化。例如，使用以往的软件工具，技术专家可能需要耗费二到四个小时才能完成对模型的网格划分，而采用 HyperXtrude 2015，只需 15 分钟即可完成前处理操作。

　　将CAE 用于挤压制品行业是近年来较为流行的一种趋势。随着汽车和航空航天行业越来越倾向于使用铝制挤压型材和合金挤压型材，CAE 的使用开始成为一项保证品质的重要优势。设计师不仅要确保挤压零件具备适当的强度特征，还要保证做到零缺陷或零瑕疵。
　　“CAE 工具让我们在设计过程中更有信心，”在 Thumb Tool and Engineering 公司(Gemini 集团子公司)负责研发工作的 Jeff Skinner 表示。“在挤压材料时，我们必须在达到结构要求的同时避免出现瑕疵。我们的产品需要接受非常严格的最终质量检测，HyperXtrude 每次都能帮我们达到这样高的质量标准。”
　　HyperXtrude 2015 支持稳态金属挤压分析，同时包括实心和空心型材分析、直接和间接挤压分析以及单孔和多孔模具分析。用户还可以对所导入的CAD 模型进行适当地定向和定位。流体积创建功能支持在模具实体单元中创建流体积(负体积)。用户只需单击鼠标即可从模组中提取流体积。HyperXtrude 2015 还具有草图绘制功能，用户可利用其中的工具从零创建点、线、面、实体单元和其他几何形状。
　　功能强大的“简化/修补”(Simplify/Patch) 工具是 HyperXtrude 2015 最实用的功能之一，借助这一功能，用户可以先对模型几何中的问题区域进行清理，然后再运行分析。这些工具能够移除压印、圆和圆角。用户还可使用这些工具来安插孔和槽或者创建补丁和接片。该版本还提供用于测量、质量计算的工具。
 
Altair公司宣布，2015年HyperXtrude的释放，是一个解决方案自适应HP-有限元分析程序，模拟复杂的流体流动和热在转移聚合物和金属加工中遇到的问题。 HyperXtrude是专门为解决聚合物和金属挤压工艺/产品设计工程师的需求。
　　
　　HyperXtrude通过求解控制方程的欧拉/任意拉格朗日 - 欧拉形式模拟物质流动和传热。 HyperXtrude使用残差估计和局部误差指标来确定流动域在真正的解决方案作出贡献的误差不相称的股份。用错误的信息，在这些关键地区的网格可以通过精炼的元素（H-细化）被重新定义和/或丰富的内插顺序（P-富集）。 HyperXtrude采用这些的组合，以提供一个接近最优马力-有限元网格，以产生准确的结果。由此产生的适应网格是完全非结构化和各向异性。 HyperXtrude是建立在HP-自适应有限元内核ProPHLEX。该内核提供的模块化和灵活的建模一个高水平，用于创建高度定制的利基应用工程设计分析。 HyperXtrude可为用户定制特定的用户需求。
　　
　　其中在使用HyperXtrude自适应算法解决方案的主要好处是通过消除固有的网格生成的猜测提高了工程效率。这反过来又使工程师能够通过传统的固定格技术更有效和更准确地比可能解决复杂问题。
　　
HyperXtrude的当前版本侧重于造型与制造工艺，如挤出，聚合物熔体流动等不可压缩流体流动和传热问题。该解决方案的算法能够模拟低和高雷诺数（牛顿和非牛顿流体）流。包括恒温和非等温流可以使用HyperXtrude进行建模。非等温功能还允许用户解决共轭传热问题。

HyperXtrude优点

HyperXtrude提供挤压模设计的虚拟测试、验证、修正和优化的分析工具。

减少模具设计时间和成本

稳健可靠和有效的计算机模拟为在模具加工和挤压建立之前提供设计导向

设计稳健的模具

准确预测模具的变形和应力，优化模具设计

可视化和预见挤压材料流动，温度，挤压力

减少焊合废料

计算焊合长度，减少废料

通过虚拟试模减少成本和试模时间

极大地减少整个产品开发周期

hyperxtrude功能

HyperXtrude是CAE工具，用于挤压工艺和模具设计的虚拟测试、验证、修改和优化。通过使用HyperXtrude软件，工程人员能够及时发现设计问题，节约昂贵的物理试模费用。

专用的挤压用户界面:

• 导入各种CAD数据格式
• 基于流程的挤压分析向导，快捷创建挤压分析模型
• HyperXtrude任务管理器实现远程提交任务
• 支持所有的模具类型:
• 实心，半空心模和空心型材
• 多出口模具
• 多种材料的混合挤压
• 导流模和宽展模（金属挤压）
• 正向，反向和连续挤压（金属挤压）
• 薄模和板材挤压（聚合体挤压）
• 螺旋模具（聚合体挤压）
• 带金属嵌件挤压（聚合体挤压）

虚拟试模:

• 可视化材料在模具通道内的流动性
• 确定流动不平衡的原因
• 研究设计改变的响应
• 进行假设方案研究，测试创新的模具设计方案

热管理:

• 使用HyperXtrude/PROCESS确定最适宜的棒料预热温度
• 耦合的材料流动和传热分析求解器
• 通过在模具内使用发热元件和/或冷却管道，控制出口温度
• 在不同的挤压循环之间确定模具的温度变化

预测挤压缺陷:

• 型材形状预测
• 表面缺陷
• 金属挤压:
• 跟踪表皮杂质，预测压余
• 确定焊接长度
• 预测焊缝质量
• 预测晶粒大小和拉伸屈服强度

模具变形分析:

• 耦合的材料流动，传热和应力分析求解器
• 使用Radioss计算模具的变形和模芯的变形
• 将模具变形降到最小满足产品公差
• 确定导致模具破损的原因
• 使用Altair OptiStruct优化支撑垫和模座的形状和尺寸

全面的材料库:

• HyperXtrude提供了通用的聚合体，铝合金和模具材料
• 内嵌的材料性能计算模块
• 用户使用接口程序，扩展材料模型

优化模具和生产:

• 使用Altair HyperStudy优化模具工作带和焊合室（金属挤压）
• 使用HyperXtrude/PROCESS计算最佳的工艺条件（挤压垫速度，棒料温度等等）

结果后处理:

• 模具和挤压材料的温度分布
• 速度和型材的形状变形
• 模具的变形和应力
• 型材的晶粒大小和屈服强度（金属挤压）
• 绘制特征，动画和矢量图
• 云图、截面和曲线