注射成型工艺参数对聚碳酸酯残余应力的影响

采用正交实验法考察了不同注射成型工艺参数对聚碳酸酯(PC)残余应力的影响,结果表明:熔体温度对残余应力影响最大,冷却时间和模具温度次之,注射压力影响最小。熔体温度升高,分子链快速松弛,残余应力减小。同时试样浇口附近处的残余应力较大且分布集中,沿熔体流动方向,残余应力逐渐减小。对于不同成型工艺,残余应力的分布趋势基本相同。     

注射成型聚苯乙烯的取向和残余应力

设计带压力传感器和热电偶的矩形模具,进行聚苯乙烯不同工艺条件注射成型实验,通过测试双折射３个热直方向的分量,分析工艺条件对制品性能的影响。最后讨论注射成型制品中的取向分布和残余应力。     

气辅注射成型中气体穿透下的聚合物熔体壁厚的形成

针对气辅注射成型模壁表层熔体形成的复杂过程，对薄壁气辅注塑件在气体沿圆形截面气道进行气体穿透推进的充模过程进行了研究分析，通过引入合理的简化和假设，建立了描述气体穿透下模壁表层熔体厚度比β计算的数学模型和近似计算公式。在此基础上，进一步提出了三维薄壁气辅注塑件在气辅注射成型中气体穿透并推动熔体向前充模流动发展变化的熔体／气体前沿处理的程序算法，并用实例进行了数值模拟。研究结果表明，当气体前沿与熔体前沿的压力梯度之比值m在1．0—1．3范围内时，其β的计算结果为0．20—0．43，接近国外学者的实验到定值0．23—0．40，也比较符合实际的气辅注射成型工艺结果。     

塑料注射成型流动过程中温度场数值模拟

采用有限差分方法进行塑料注射成型流动过程中温度场的计算机模拟,对能量方程中瞬态项和热传导项分别采用向后差分和隐式差分近似;同时,为保证数值计算过程的稳定性,采用上风法处理对流项。最后讨论了数值求解的稳定性。     

水电站合拢焊缝残余应力的数值模拟

采用有限元方法，通过计算机对水电站合拢焊缝残余应力进行了数值模拟，并将其与实测结果进行了比较，两者基本上一致，证明该方法是一种经济而有效的焊接残余应力预测方法，可为制订焊接工艺时控制残余应力提供参考。     

注射成型工艺过程中的应力研究概述

注射成型过程中的应力对成型质量、制品性能有重要的影响,尤其对于医疗、光学等高附加值的塑料制品。控制并量化成型过程中的应力,对成型机理的研究、成型质量的控制意义重大,因此一直是注射成型加工的研究热点。现阶段注射成型过程中的应力量化是通过对注塑产品的实验测量和数值模拟实现的。实验测量的方法包括:光弹法、剥层法、钻孔法、超声波及化学探针技术,但这些测量须在制品成型加工结束后才能实施,在线检测的研究较少。数值模拟利用流动充填、冷却不同的数学物理模型,分别求解制品的流动应力、热应力,二者叠加作为制品的应力值,不考虑脱模机械力可能带来的应力,对成型过程总应力的预测有一定的局限性。成型过程的应力测量及监测是发展趋势之一。     

聚碳酸酯光学制品注塑成型的残余应力EI北大核心CSCD

采用单一变量实验考察了不同注射工艺参数对光学制品双折射的分布规律,通过应力-光弹定律计算了对称轴上残余应力值。用Moldflow软件对制品成型过程中型腔内流场进行模拟,分析了厚度方向应力的变化。结果表明,沿熔体流动方向上,制品残余应力是逐渐减小的,浇口附近有应力集中;在合理工艺范围内,适当提高成型温度和模具温度,延长保压时间和冷却时间有助于减小制品的残余应力,保压压力和注塑速度应适中才能改善制品的成型质量。     

线性变壁厚药型罩形成射流的数值模拟

采用有限元程序对顶部薄、底部厚的变壁厚药型罩爆破形成聚能射流的过程进行二维仿真模拟。以罩壁的变化率为特征,讨论了线性变化率为0.78%-7.83%的8种药型罩爆破形成射流的形态和射流形态参数的变化,并与等壁厚药型罩爆破形成的射流进行了对比。结果表明,罩壁的变化率对射流的形状、长度和断裂时间均有较明显的影响;对于本文所采用的装药结构而言,变化率在2%左右的线性变壁厚药型罩爆破效果最佳,并优于同等装药条件下线性等壁厚药型罩的爆破效果。     

线性变壁厚药型罩形成射流的数值模拟

采用有限元程序对顶部薄、底部厚的变壁厚药型罩爆破形成聚能射流的过程进行二维仿真模拟。以罩壁的变化率为特征,讨论了线性变化率为0.78%-7.83%的8种药型罩爆破形成射流的形态和射流形态参数的变化,并与等壁厚药型罩爆破形成的射流进行了对比。结果表明,罩壁的变化率对射流的形状、长度和断裂时间均有较明显的影响;对于本文所采用的装药结构而言,变化率在2%左右的线性变壁厚药型罩爆破效果最佳,并优于同等装药条件下线性等壁厚药型罩的爆破效果。     

复合材料等厚层板热压成型中树脂流动过程数值模拟

树脂基复合材料热压成型过程中树脂流动在很大程度上决定着层板纤维含量、 孔隙含量以及层板尺寸 , 根据有效应力原理与达西渗流定律建立了描述复合材料等厚层板热压成型过程树脂流动与纤维密实的数学模型 , 采用有限单元方法实现了热压成型中纤维密实均匀状况的预报。分析了温度边界条件、 铺层方式对树脂流动过程的影响。结果表明: 温度边界条件对计算结果影响比较大 ; 铺层方式对层板厚度以及纤维体积分数分布规律影响非常大 ; 边界条件以及材料参数的准确性直接影响计算结果的可靠性。以 T700S/环氧 5228单向层板为例进行了实验验证 , 结果表明计算与实验结果的一致性非常好。      

聚合物注塑内应力和翘曲变形的数值模拟

由聚合物粘弹性理论和注塑成型原理出发,考虑了聚合物玻璃态的非线性粘弹性响应,采用新的四元件粘弹性力学模型模拟计算注塑制品冷却过程中内应力的形成与发展。在此基础上,采用改进的Allman膜单元[1]和离散Kirchhoff板单元[2]组合生成的板壳单元,模拟计算注塑件的翘曲变形,计算结果与实验结果一致,计算精度有所提高。     

预拉伸条件下铝合金筒体焊接残余应力和变形的数值模拟

利用ANSYS有限元分析软件,分别对施加及不施加拉伸应力的铝合金筒体环焊缝对接焊接过程中的应力场及变形进行了模拟分析。计算结果表明:预拉伸焊接可以有效减小铝合金薄板的焊后残余应力和变形。当预拉伸应力为材料屈服强度的90%时,焊缝残余应力较无预拉伸的降低近52%,同时,铝合金筒体焊接残余变形也大幅减小。     

焊接残余应力数值模拟的研究与发展

分析了用有限元法计算焊接残余应力的基本理论,其中包括温度场和应力场的数值模拟,介绍了焊接残余应力数值模拟方法的近期研究成果,并探讨了焊接残余应力数值模拟技术的发展趋势.     

基于Nastran等离子喷涂厚壁零件涂层中残余应力分析

基于有限元数值分析对等离子喷涂不同的基体上的喷涂陶瓷涂层和金属涂层中残余应力进行了分析,结果表明:涂层与基体体系的最大应力分布在接触界面附近,由中心线向外依次递增,在边缘处达到最大值。在体系中心区域正应力沿厚度方向逐渐减小,而在涂层中应力分布则趋于线性;建立了涂层中各残余应力分量的准数方程式,准数方程式与数值计算结果显示了较好的吻合,而且对于不同基体-涂层体系均是适用的。无因次最大径向应变、无因次剪应力侵入深度和无因次最大径向应力的大小均取决于涂层厚度与弹性模量的积和基体半径与基体弹性模量积之间比值,而影响无因次径向最大剪应力的大小的根本因素为涂层厚度与光斑半径的比值。     

3D Finite Element Numerical Simulation of Residual Stresses on Electron Beam Welded BT20 Plates

A three-dimensional finite-element model (FEM) used for calculating electron beam (EB) welding temperature and stresses fields of thin plates of BT20 titanium has been developed in which the nonlinear thermophysical and thermo-mechanical properties of the material has been considered. The welding temperature field, the distributions of residual stresses in as-welded (AW) and electron beam local post-weld heat treatment (EBLPWHT) conditions have been successfully simulated. The results show that: (1) In the weld center, the maximum magnitude of residual tensile stresses of BT20 thin plates of Ti alloy is equal to 60%- 70% of its yield strength σs. (2) The residual tensile stresses in weld center can be even decreased after EBLPWHT and the longitudinal tensile stresses are decreased about 50% compared to joints in AW conditions. (3) The numerical calculating results of residual stresses by using FEM are basically in agreement with the experimental results. Combined with numerical calculating results, the     

Influence of Thickness and Dispersed Impurities on Residual Stresses in Epoxy Composite Coatings

Strength of Materials - Composite materials based on polymers provide the necessary complex of physical and mechanical properties, wear resistance, as well as high repairability due to multiple...     

熔体温度对注塑成型iPP制品结晶形态的影响

注塑成型聚丙烯制品的内部结晶形态对制品的最终性能起着至关重要的作用,而结晶形态的形成对成型条件(尤其是熔体温度)有一定依赖性。文中利用偏光显微镜、小角X射线散射和广角X射线衍射等实验方法,详细研究了熔体温度对注塑成型iPP制品结晶形态的影响。研究结果表明,在实验温度范围内,制品厚度方向形态呈现五层皮芯结构,即冷冻层、过渡层、剪切层、β晶层、α球晶层。随着熔体温度提高,皮层厚度减小;结晶度提高,取向度极大值并无明显变化。     

基于CCD光学方法的纸浆模塑材料的厚度检测

为检测纸浆模塑产品厚度,采用CCD的光学方法进行非接触式测量。通过标定,结果以待测物壁厚的灰度图形式给出,通过像素与实际厚度之间的转换,测出纸浆模塑产品厚度。实验表明,该方法能够准确测量1mm以下包装产品厚度,且具有精度高、非接触测量、白光照明和适合现场测试的特点。     

基于厚度变化的纸浆模塑模内干燥特性研究

目的 探究模内干燥纸浆模塑制品厚度变化规律及干燥特性。方法 使用纸浆模塑成型机在不同干燥温度下,对3种不同初始厚度的纸浆模塑制品进行热压干燥实验,对实验所得产品的厚度变化和质量变化数据进行分析,并绘制干燥特性曲线。结果 纸浆模塑制品热压干燥过程可分为预压阶段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段3个过程。在预压阶段,蓬松的纸浆模塑湿坯被模具挤压致密,厚度值出现瞬时减薄的趋势,减厚率高达40%以上,在恒速及降速阶段厚度则会逐步递减至一个平衡值。结论 根据实验结果获得了基于厚度变化的纸浆模塑制品的干燥特性。     

残余应力对陶瓷/硬质合金复合片硬度的影响

分析了残余剪应力对材料硬度的影响,导出了残余剪应力与硬度压头下最大剪应力的关系式．分析表明,残余剪应力与残余正应力不同,无论其方向如何,总是使材料硬度下降．通过实验证明,陶瓷／硬质合金热压复合片界面附近,残余剪应力使硬度下降的值大于由于残余压应力使硬度升高的值．据此分析认为,当陶瓷层热膨胀系数比硬质合金层小,而且太薄时,虽然可以在陶瓷层形成较大的残余压应力,但因残余剪应力的影响,表层的硬度不仅不会升高,反而会降低．