科盛科技(Moldex3D)技术支持处 资深工程师 萧乃仁
Shell模块简介
Shell模块是一种在有限元分析中常用的方法，其简化模型的方式是忽略了厚度这一维度，3D模型改变为2.5D的几何形状，可以节省计算资源，并易于进行设计变更修改，因为不需要在厚度方向上建立大量的网格元素，也就能在不需要极高计算资源的情况下即可完成模拟分析。这种简化特别适合对于厚度和长度差异较大的薄壳结构或零件进行仿真分析。
虽然Shell模块能快速完成分析结果，但由3D模型转换成2.5D的网格模型需进行前处理的动作，此动作需要模型转换的技术门坎，目前选择的工具除了Moldex3D-mesh (Rhino)，在 Moldex3D Studio里也有基本的网格前处理功能。
图一 模型简化示意图
第一段：网格前处理
开启档案 \ 汇入模型
虽然Shell模块能够在不需要高效能计算机的情况下进行仿真计算，但将3D模型转换成2.5D网格却需要进行耗时的前处理过程。本次范例以Toy Car模型在Studio中进行网格前处理的步骤为例。首先，打开项目并选择Shell模块。随后，导入模型，并进行模型设定，设定为塑件，如下图所示。
图二 汇入模型
在主页里选择模型之后，再选择修复网格里的建立面上网格功能，配合着键盘Shift延续挑选中间面，如下图黄色区域所示，选择要产生网格的曲面，之后在小窗口的选项中请勿勾选混合元素及格状元素，并点选绿色勾后生成网格，如下图所示。
图三 挑选中间面
检查自由边&T连接边
将所有网格设定成塑件，将肋条和圆柱的部份隐藏，在功能列点选检查自由边&T连接边，跳出小窗口勾选建立曲线，即可出现相对应的自由边，如下图所示。
图四 显示自由边
填补网格
在修复表面网格的页签（如图五顺序）建立填补网格：
- 点选封闭循环填补
- 点选指令
- 选择自由边
- 点选绿勾
- 重复3和4的步骤，再选择另外7处的自由边，确定后就产生填补所有的网格。
图五 封闭循环填补功能
设定厚度
离开修复表面网格功能，并显示隐藏的对象，再选择修改厚度，先选择全部网格设定为2.5mm厚度，后续运用点选功能将4个肋条设定为2mm。
图六 模型厚度分布
第二段：设定流道、模座、水路、最终检查
至模型页设定浇口后，选择流道就自动产生流道，后续设定模座、冷却水路皆为默认值，此时点选最终检查的绿色勾，确认完成网格前处理。
图七 完成最终检查模型
第三段：模拟分析
分析相关设定材料档\成型条件\开始分析
完成最终检查之后即可加入材料档、成型条件、设定分析顺序C F/P C W后，点选开始分析，即可完成Shell模块的仿真分析。
