口模压缩段对塑料挤出流动影响的有限元分析

在塑料挤出成形过程中，压缩段是调节模头流道各部分流量(流速)的主要区段，对熔体的流动具有重要影响。本文采用有限元数值分析方法，计算了熔体在口模内流动的速度场和压力场，定量分析了压缩比和压缩角等压缩段模具结构参数对挤出速度分布、挤出流量和挤出流动均匀性等的影响规律，为优化流道结构参数，提高挤出流动均匀性的研究提供了基础。     

气体辅助注射成形充模流动数值模拟的研究

基于广义Hele—Shaw流动模型,通过引入合理的简化和假设,建立了实现气体辅助注射成形充模流动模拟的数学方程、气体穿透过程的边界条件、CAD/CAE建模关键技术以及系统程序设计方法等。该研究对气体的穿透过程、压力场分布、小同时刻熔体/气体边界的移动状态以及在模壁上形成表层聚合物熔体壁厚的过程进行_了气体辅助注射成形充模流动的实例数值模拟研究。结果表明:增大气体注射压力,在其气体穿透方向所形成的表层熔体厚度比值也增人,降低熔体注射温度和非牛顿指数会增大气体穿透的壁厚值,其值接近试验测定的数值范围,也比较符合实际的气辅注射成形工艺结果。     

L型异型材挤出口模内聚合物熔体三维等温幂律流动的数值模拟

利用罚有限元法,采用幂律本构模型,对聚合物熔体在L型异型材挤出口模内的三维等温流动进行了数值模拟,分析了口模内熔体流动的速度场和应力场。分析表明：L型异型材挤出口模截面不能简单视作两矩形截面的几何组合,因为其上有三个特征流动区;过渡区对熔体在口模内的流动有非常大的影响,它不但影响成型区熔体的流动,而且对稳流区熔体的熔体的流动产生一定的影响：此外,因为在过渡区产生了熔体拉伸取向,需要一定的成型区长度使高分子链段充分松弛。     

塑料异型材截面厚度不均对挤出工艺的影响

薄壁塑料异型材在生产生活中得到了越来越广泛的应用,而截面厚度不均对挤出工艺有着比较大的影响.首先对L型异型材出口速度均匀性进行了理论分析,然后对T型异型材出口速度均匀性进行了数值分析,最后着重分析了截面厚度差异对挤出工艺的影响规律.在实际生产过程中,应尽量避免截面厚度的不均匀导致的不良影响.     

聚合物熔体跨尺度挤出过程的黏弹性流变特性

在聚合物熔体微尺度动态黏弹特性实验的基础上,基于分子理论建立了跨尺度挤出过程中的熔体黏弹特性微尺度效应流变模型。流变模型反映了流道特征对黏弹性流动过程应力状态的影响。微尺度效应弱化了熔体的黏弹性流变响应,促进了分子链松弛。模型的微尺度效应通过储能模量和耗能模量的微尺度效应系数及二者的比值表征。微尺度效应系数越小,特征尺度对黏弹特性的影响越显著;黏弹性微尺度效应系数比值越小,特征尺度对松弛过程的影响越明显。     

论温度对单螺杆熔体挤出机的螺棱间隙中流动及其润滑作用的影响

计算、分析并比较了在等温状态及不同温度条件下螺棱间隙中熔体的速度和压力分布；讨论了温度边界条件对间隙中熔体的润滑作用的影响；总结了有利于避免螺杆机筒间出现干摩擦的因素。     

夹套式反应罐事故压力分析

为了得到某夹套式反应罐事故压力,提出了一种基于有限元方法的封闭空间内可压缩流体压力的迭代分析方法,得到了夹套压力与内筒内压力之间的关联曲线。发现加载曲线具有明显的阶段性特征。基于设备事故后实测残余变形和人孔盖脱落模拟,分析得到了发生事故时罐内压力为7.44 MPa,为设计压力的12.4倍。     

不同辅助气体对薄硅钢片的激光切割影响

针对辅助气体影响激光切割现象进行研究。采用氧气、氮气、氩气作为辅助气体以300W的Nd:YAG脉冲激光切割35A470牌号的硅钢片。首先进行大量实验研究不同工艺参数对硅钢片切缝宽度及切割质量的影响,如采用不同的激光电源电流、激光脉宽、激光频率、加工速度、离焦量等参数对比分析,然后总结出这些工艺参数对激光切割硅钢片的影响规律,再研究不同保护气体对激光切割工艺参数的选择规律,最后得出使用不同保护气体的激光切割35A470牌号薄硅钢片的最佳工艺参数。     

倒圆刀刃对大应变挤出切削过程的影响

在大应变挤出切削有限元模拟过程中,设定主切削刀具的刃区型式为倒圆,通过相关参数的变化,仔细观察模拟过程中等效应变、等效应变率等参数的变化规律。研究结果发现:切削过程中的等效应变、等效应变率、等效应力和温度呈带状分布;当倒圆刀刃半径由小增大时,最大等效应变先小幅度减小再大幅度增大;最大等效应变率的变化有起伏,总体趋势为减小;最大等效应力和最高温度基本不变;主切削力的增加效果不明显;进给抗力大小明显增大。     

钢塑共挤模具导入角变化对聚合物熔体流动行为影响的数值模拟分析

以聚合物挤出过程有限元模型为基础,采用自主开发的有限元分析软件对幂律型流体在钢塑共挤模具分流段的流动过程进行了非等温模拟,获得了聚合物熔体在模具分流段内的速度场和温度场分布;分析了导入角变化对聚合物熔体流动行为影响的一般规律。结果表明:仅考虑导入角变化对流动行为的影响时,速度场和温度场的分布趋势基本不变;在垂直于流动方向的截面上的速度分布和在流动区域内的最大温升会略有改变。给出的如何合理选择导入角度的建议,对模具设计与优化具有一定的指导意义。     

陶瓷挤压凹模的强度分析

编制了通用的二维有限抑程序，应用此程序对承受内压力、温度应力时的陶瓷－钢挤压组合凹模进行力学分析，并在此基础上提出了设计陶瓷型模具的理论与实践的一些普遍问题。     

基于超声作用的磁流变液阻尼器设计与分析

为减小磁流变液阻尼器（MRD）零磁场时的角动量损耗,设计了一种基于超声场作用的磁流变液阻尼器。该阻尼器内置盘型超声振子辐射超声场,可以减小阻尼器零场阻尼力矩。采用有限元法进行了超声振子动力学分析和阻尼器磁路仿真,并通过实验验证了超声振子的输出性能。基于Bingham模型得到了阻尼器的力矩模型。在高速地面负载实验台上进行了阻尼器输出性能测试和超声场调节零场阻尼实验,结果证明超声场可明显减小该阻尼器零场阻尼。     

温度和背压方式对等通道转角挤压过程的影响

建立了用于分析等通道转角挤压过程的热力耦合有限元模型。通过对纯钛等通道转角挤压过程的数值模拟,获得了模具及试件内部的应力、应变和温度分布。研究结果表明,等通道挤压过程中试件温度分布不均匀,在模具转角剪切部位温度最高且存在明显的温度梯度。在较高的温度条件下进行挤压,有利于降低成形压力和获得较大的变形量;接触摩擦的存在导致模具受力状况恶化及试件变形的不均匀;而带背压的挤压方式可以在有效地增加试件变形量和变形均匀性的同时降低材料产生破坏的可能性。     

气辅成型工艺参数对气指缺陷影响的试验研究

采用正交实验方法和数值模拟方法，研究气辅成型工艺参数对制品气指缺陷的影响关系。结果表明：熔体温度与气体注射延迟时间的交互作用对“气指”影响较为严重。较长的延迟时间可以减轻气指的程度，但延时过长会造成气体穿透不足，因此选择合适的熔体温度和气体延时组合尤为重要。     

基于Fluent的橡胶挤出机流道设计

为满足胎面胶挤出质量的要求并解决传统试差法的缺点,采用经验设计与数值分析相结合的方法,对挤出机流道进行了设计。根据经验及理论改进流道的阻尼结构,运用Fluent分析胶料在流道内的流动状态,证明改进阻尼比简单阻尼分流效果好;设定改进阻尼的三个重要结构参数,分析各参数对流道内胶料的流动状态的影响,并根据影响规律选定最终结构参数;进行挤出实验,分析误差原因并指出后续的研究方向。     

有限体积法在挤压模具设计中的运用

结合有限体积法在挤压模具设计当中应用的相关知识点,并在简要介绍有限体积法及数学材料模型的基础上,分别从平模等长工作带模型的CAE技术处理、挤压模具的设计与修正等两个方面,详细阐述了有限体积法在挤压模具设计当中的实际运用.通过分析和探究,希望能够给广大铝加工企业提供一些参考和帮助.     

微通道内交变电场电渗流有限元分析

基于有限元方法,以粘性不可压缩流体N-S方程和双电层P-B方程为基础,建立交变电场驱动微通道电渗流模型,并进行数值模拟,分析溶液浓度、电场强度和微通道高度对电渗流的影响。结果表明,微通道内双电层滑移速度与电场强度成正比,受微通道高度影响较小,随溶液浓度的增大非线性减小。同时,微通道高度和溶液浓度的增加使双电层相对厚度减小,交变电场电渗流瞬时速度的波峰更加尖锐。该结论为微通道内交变电场电渗流精确控制提供了理论参考。     

套管叉热挤压成形凸模结构对锻件终成形的影响研究

采用三维有限元法对套管叉锻件热挤压成形过程进行了数值模拟仿真分析。针对其成形过程中出现的叉部顶端及底端充不满现象进行了深入分析，提出了防止这种缺陷形成的一种特殊的凸模结构。生产实践表明，采用这种特殊的凸模结构后，锻件所用的坯料高度减小，每件可节约材料0．08kg；顶部废料厚度的减小，使后续工序切边模具的实际使用寿命至少提高为原来的2倍；台阶约束避免了过多的废料产生，减少了材料的相对流动，延长了终成形模具的实际使用寿命；与传统的锻造工艺相比，采用热挤压方法能获得较高的形状精度和尺寸精度，较好的纤维流向和机械性能。     

基于AutoCAD面向对象的轻型钢结构有限元分析

提出了一种基于AutoCAD面向对象技术的轻型钢结构有限元分析方法。首先采用面向对象的技术建立轻型钢结构的计算机表示模型，在利用ObjectARX2000开发平台实现三维钢结构的结构自动设计的基础上，直接访问AutoCAD的数据库，提取并计算有限元的必要数据，利用面向对象的方法构建有限元分析所需要的类。最后，进行了实例化。