胶丝挤出口模的优化计算

由实验证明胶丝挤出口模圆锥形通道比圆柱形通道能改善挤出条件,提高挤出质量。文中建立圆锥形通道的数学模型,得到计算口模尺寸的计算公式。一般讨论口模流变设计时,假设是等温的,但在实际中,温度是变化的,某些场合,为了更精确掌握聚合物的性质,提高产品质量,温差是要计算的,文中讨论了温差的计算方法。     

聚合物挤出胀大的CAE分析

本文以聚合物流体为研究对象，对其在挤出成型中产生的粘弹效应及挤出胀大机理进行了分析和研究，重点论述了流线有限元的数值分析步骤及计算机辅助分析程序的设计方法。     

POLYFLOW逆向挤出功能在挤出方型物口模设计中的应用

以方型材挤出口模设计为例,建立了几何模型、数学模型及有限元模型。通过在POLYFLOW模拟软件中构建任务并定义各项参数,利用重新生成网格技术,进行了数值模拟和分析,得出如何有效应用POLYFLOW逆向挤出功能对方型材挤出口模进行设计。研究表明:POLYFLOW逆向挤出功能可以提前预测其变形倾向,提高了口模设计一次性成功率,缩短口模的开发周期,降低成本。     

聚合物异型材挤出胀大全三维等温黏弹性的数值模拟

针对异型材挤出成型流动过程的特点,基于流变学和流体动力学理论,经合理假设,建立了描述其成型过程的三维等温黏弹性理论模型,并通过DEVSS/SUPG,EVSS法,Mini-Element最小元法和罚函数法等稳态有限元技术,建立了与该模型相适应的快速收敛的稳态有限元数值算法,并以此通过有限元数值模拟,系统研究了黏弹流变性能参数和工艺参数对异型材挤出胀大的影响规律.并通过理论分析,揭示了T形异型材挤出胀大机理.本文的数值模拟研究结果与传统的挤出实验研究结论相吻合.     

含PBT的成纤高聚物共混物研究 Ⅱ.共混物的挤出物胀大行为

本文测定了PBT/PP、PBT/PA6和PBT/PET三种共混体系共混物的挤出物胀大比。研究表明,各种共混物的挤出物胀大比在不同温度下均随切应力的增大而增大,并且在一定的切应力下有温度的依赖性,共混物的挤出胀大并非纯是弹性响应。     

复配壳聚糖对铜离子的动态吸附过程模拟

以固定床为吸附装置,以复配壳聚糖树脂为吸附剂,采用数值模拟的方法研究其对废水中Cu~(2+)的动态吸附过程。基于已有的研究结果,采用Langmuir方程表示吸附平衡关系,采用线性驱动力模型表示传质速率方程,建立了固定床吸附器的数学模型,并进行数值求解。考察了相关操作条件及吸附剂性质、设备尺寸等对吸附过程的影响,计算结果表明,进料浓度增大,穿透时间缩短,穿透吸附量增加;流体流速增大,穿透时间缩短,但穿透吸附量变化不大;吸附床层增高,穿透时间和总吸附量增加。模拟计算结果比较合理,可为实际生产装置的设计和操作提供一定的理论依据。     

双孔模椭圆形铝管材挤压过程仿真分析

使用Deform-3D进行了双孔模挤压椭圆形铝管材过程的仿真分析.模拟了坯料经过分流、焊合和挤出的变形全过程,获得了挤压变形时的温度、应力分布,并且对金属挤出模具工作带后的速度进行了分析.揭示了双孔模挤压铝型材能够稳定挤出的关键因素即当金属挤出模具工作带时,两个孔所有节点的挤出工作带后的速度变化范围在合理区间时,型材才能稳定的挤出.双孔模铝型材挤压稳定成形的关键因素理论的提出,为多孔模型材的生产提供了理论上的指导。     

异型材挤塑口模的有限元设计

用有限元方法和Matlab软件对挤出成型的口模内熔体的二维非牛顿等温流动进行了数值模拟，在基于流率平衡的原则的基础上，提出了异型材口模成型段的有限元设计方法，本文虽然是以矩形和圆环形组合异型材口模作为示例，但设计原则可应用于其它的各种类型的异型材口模。     

幂律流体流过扩张型圆锥流道时挤出胀大比的理论预示

从连续方程和运动方程出发，对一种幂律流体流过扩张型圆锥流道时的流动进行了分析计算，得到了挤出胀大比B与法向应力差N之间的回归关系，研究结果表明：在圆锥流道张角α不大时B值较小，α角增加，B值有增大的趋势；当α角有一定时，法向应力差N增加，则B值增大。这一结论对于喷丝板的设计具有参考意义。     

纳米流体强制对流过程中充填相变材料的三角形弹性壁通气腔内的相变动力学（英文）

本文研究了在层流状态下纳米流体强制对流时三角形弹性壁通气腔内的相变过程动力学。采用有限元方法探讨了雷诺数(Re)、柯西数(Ca)和腔口尺寸对流场和相变动力学的影响。研究发现,Re、Ca和腔口尺寸的变化对进气道下流动再循环和相变动力学有一定的影响。当Re从100增加到200时,相变时间(TF)先缩短后延长。在Re=100时,混合纳米流体相变速度快,相变时间降低约26%。当Ca为最大值时,相变时间减少了12.5%。腔口尺寸对相变有负面影响,而腔口尺寸的增大使相变时间增加了19%。     

Deformation simulation of low-temperature high-speed extrusion for 6063 Al alloy

The hot compression test of 6063 Al alloy was performed on a Gleeble-1500 thermo-simulation machine, and the forming of 6063 rod extrudate in low-temperature high-speed extrusion was simulated with extrusion ratio of 25 on the platform of DEFORM 2D successfully. From the compression experimental results, the flow stress model of this Al alloy is obtained which could be the constitutive equation in the simulation of low-temperature high-speed extrusion process. From the numerical simulation results, there is a higher strain concentration at the entrance of the die and the exit temperature reaches up to 522 °C in low-temperature high-speed extrusion, which approaches to the quenching temperature of the 6063 Al alloy. The results show that the low-temperature high-speed extrusion method as a promsing one can reduce energy consumption effectively.     

气体压力对聚合物气辅挤出成型影响实验及模拟

实验发现了气辅挤出中气体压力对熔体挤出影响较显著,为了探明气体压力对熔体挤出成型的影响机理,建立了气体/熔体两相流气辅挤出模型,通过有限元方法对气辅挤出成型进行了非等温黏弹数值模拟,得到了不同气体压力下,熔体的挤出形貌、流速、压力、法向应力差分布等变化规律。模拟结果表明,气体压力对熔体挤出流场分布及成型形貌具有较大影响,在气体压力相对较小且能形成稳定的气体层时,熔体速度场分布均匀,压力、法向应力差较小,挤出无形变;随着气体压力增大,熔体的速度、压力、法向应力差和形貌收缩程度等均显著增大。研究表明,由于气体的作用,在气体/熔体入口交界面处产生的第一法向应力差是引发熔体挤出形变和流场分布变化的主要原因。     

Numerical study of the effect of flow rate and temperature on parison swell and sag in extrusion

Swell and sag drawdown significantly influence the high density polyethylene parison. Numerical simulations of the flow field of a HDPE melt were performed using the finite element method for the die of plastic pipe extrusion and parison formation. The constitutive equation of Carreau law was used to describe the polymer melt in the flow domain. The distributions of the velocity,shear rate,viscosity,pressure,thickness and radius are presented with Polyflow. The effect of flow rate and temperature on extrusion swell and parison sag was investigated. The results show that the thickness of the parison increases with increasing flow rate. The thickness and radius of the parison are more sensitive to changes in flow rates than to changes in temperatures.     

圆柱体绕流的数值模拟

采用有限元方法离散求解了雷诺平均Navier-Stokes方程。为了提高流场的分辨率,湍流的模拟采用了亚格子模型的大涡模拟模型,对绕单个圆柱体的绕流问题进行了数值模拟。给出了随时间变化圆柱体周围的流动速度矢量图、柱体上的非定常力系数值计算结果与相关实验结果的比较。数值计算结果与相关实验结果具有合理的一致性。     

圆柱体绕流的数值模拟

采用有限元方法离散求解了雷诺平均Navier-Stokes方程.为了提高流场的分辨率,湍流的模拟采用了亚格子模型的大涡模拟模型,对绕单个圆柱体的绕流问题进行了数值模拟.给出了随时间变化圆柱体周围的流动速度矢量图、柱体上的非定常力系数及数值计算结果与相关实验结果的比较.数值计算结果与相关实验结果具有合理的一致性.     

ZK60镁合金等温成形数值模拟与试验研究

针对ZK60镁合金罩体类零件的结构特点,设计了等温挤压成形工艺及试验模具。采用Deform-3D有限元模拟分析软件,研究了镁合金罩体类零件等温挤压成形过程中变形力及金属流动规律,预测了变形所需挤压力大小及可能产生的缺陷,为优化模具结构和工艺参数提供了理论依据。根据模拟结果进行等温挤压实验,成功挤出形状复杂的镁合金零件,其表面粗糙度与尺寸精度均符合要求。通过对挤出的镁合金零件进行内部显微组织观察,表明其成形性能良好。研究结果为该类镁合金零件等温挤压成形工艺和模具设计提供了科学依据。     

基于HyperXtrude的铝型材稳态模拟及模具优化

采用挤压仿真软件HyperXtrude模拟某种铝型材的挤压过程,得到了在稳态模拟状态下挤出型材的位移分布、速度分布以及金属流动情况。针对模拟结果,提出了通过修改下模结构和调整工作带长度来优化金属在模具中流动不均匀的问题,为铝型材挤压模具的设计提供参考依据。     

典型车用壳体零件温挤压成形工艺数值模拟

采用刚塑性有限元法,借助DEFORM-3D软件对典型车用壳体零件温挤压成形过程中金属的流动情况进行了模拟,以成形栽荷为评价指标,对关键工艺参数进行了分析．结果表明：坯料温度和摩擦因数对载荷影响较大;模具预热温度对载荷影响不显著．基于Archard磨损模型对凹模的磨损情况进行模拟,分析了磨损原因,并提出改善方法,模拟结果将对车用壳体零件的实际挤压生产起到积极的指导作用．     

聚合物挤出胀大的CAE分析

本文以聚合物流休为研究对象，对其在挤出成型中产生的粘弹效应及挤出胀大机理进行了分析和研究，重点论述了流线有限元的数值分析步骤及计算机辅助分析程序的设计方法。