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^®的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

·        **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。甚至更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(由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核)

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®由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