挤出吹塑的型坯成型研究中的本构方程

型坯成型是挤出吹塑中的一个重要阶段。对型坯成型阶段的数值模拟可分为两种方法:一种是将机头内的聚合物熔体看作牛顿流体;另一种是将其看作粘弹性流体。在对粘弹性流体进行分析时,用到了微分型的和积分型的本构方程。     

挤出吹塑中型坯成型的神经网络模型的选取

型坯成型是挤出吹塑中的一个重要阶段,人工神经网络是一门新兴交叉科学.本文用几种不同的神经网络模型预测了挤出吹塑中型坯成型时的直径膨胀率,选取其中精度和效率均较高的模型,以用于下一步用神经网络来预测型坯成型时的壁厚膨胀率和最终制品的壁厚分布.     

中空吹塑成型过程数值分析技术的进展

论文对塑料中空吹塑成型过程数值分析的研究和发展状况进行了全面的阐述，针对成型过程的三个阶段：型坯形成，型坯吹胀以及冷却与固化阶段因内外研究者进行数值分析的具体谅才理论依据进行了较详细的论述，并指出毛坯熔融挤出，吹胀成型、冷却和固化是成型周期中紧密衔接的三个过程，目前对各个阶段分别进行研究的较多，而综合考虑气压、温度、冷却时间、高分子材料性能等因素对全过程进行数值模拟的较少见报道，因此还有许多研究工     

模拟技术在吹塑型坯成型中的研究进展

介绍了模拟技术在吹塑型坯成型中的研究和发展状况，针对型坯成型过程，对国内外学者进行数值分析的方法和理论依据进行了论述，着重论述了神经网络方法。并指出型坯成型是吹塑过程的核心，是一个受聚合物材料性能、熔融温度、成型加工条件等因素综合影响的过程。     

挤出吹塑实验研究进展

对挤出吹塑过程的三个阶段：型坯成型、型坯吹胀以及制品冷却与固化阶段的实验方法和装置的研究现状进行了详细论述。     

模拟技术在塑料中空成型中的研究进展

介绍了模拟技术在吹塑型坯成型中的研究和发展状况，对国内外学者针对型坯成型过程运用的数值分析方法和理论依据进行了论述，并着重介绍了神经网络方法。指出型坯成型过程是吹塑过程的核心，受聚合物材料性能、熔融温度、成型加工条件等因素的综合影响，有待进一步研究。     

注射吹塑成型设备及工艺

<正> 一、前言同挤出吹塑成型加工一样,注射吹塑成型也是生产中空塑料容器的一种两步成型方法。但它又完全不同于挤吹成型,生产过程中,由注射机将熔融物料在高压下注入注塑膜内形成特定的型坯,注塑模开模后型坯保留在芯棒体上,然后在一定温度下,通过机械传动将型坯置入吹塑模     

塑料挤出吹塑的机理问题

采用不同的方法对挤出吹塑过程的型坯成型、型坯吹胀与制品冷却三阶段的机理问题进行了研究.采用人工神经网络方法预测了受模口温度和挤出流率影响的型坯成型阶段的膨胀.利用建立起来的神经网络模型预示的膨胀与实验结果很吻合,且可在一定范围内,预示不同工艺条件下型坯的直径膨胀和壁厚膨胀,为型坯的直径和壁厚的在线控制提供了理论依据.基于薄膜近似和neo-Hookean本构关系,建立了描述型坯自由吹胀的数学模型,并通过实验方法获得了型坯吹胀的瞬态图象.     

挤出吹塑中型坯成型的有限元模拟——型坯尺寸预测

建立了塑料挤出吹塑中平直型机头内非牛顿粘弹性熔体的流动模型，并利用POLYFLOW有限元软件进行求解，预测了不同型坯长度和不同流量时的型坯尺寸分布。     

三大类吹塑成型

<正> 注射吹塑是一种双工位加工工艺,用以制得质量完全好的塑料容器。在第一工位,将塑料注入预成型模腔,制得型坯。塑料被注入成孔销周围和预成型模腔中,就形成容器的颈部和型坯的形状。型坯的     

非牛顿流体搅拌流场的数值模拟研究进展

对非牛顿流体搅拌流场数值模拟过程中的控制方程、旋转桨叶的处理以及数值计算方法三个方面进行了综合论述。阐述了广义牛顿流体模型形式简单、计算量低,在非牛顿流体搅拌流场数值模拟过程中应用广泛;黏弹性流体本构方程具有高度的非线性,采用计算流体力学(CFD)方法对其搅拌流场进行数值模拟难度较高,目前仍处于起步阶段;通过合理简化黏弹性流体本构方程以及采用恰当的数值离散方法,有助于在黏弹性流体的搅拌流场数值模拟中取得进展。     

Robust Direct Numerical Simulation of Viscoelastic Flows

Many technical processes involve viscoelastic flows, which makes the subject interesting for CFD. Despite the complex fluid rheology and related numerical problems in solving the constitutive equations, recent stabilization approaches allow for a robust simulation of viscoelastic flows in the technical relevant range at high degrees of fluid elasticity. A recent general‐purpose numerical stabilization framework, based on the finite‐volume method of OpenFOAM is presented and its capability for the robust simulation of viscoelastic single‐, as well as two‐phase flows is shown.     

Melt‐spun hollow fibers: Modeling and experiments

Polypropylene hollow fibers were prepared via melt spinning at speeds of 1000–2500 m/min. The outside diameters of the fibers were measured on‐line with high‐speed photography. The fiber formation process was modeled with momentum, energy, and two continuity equations (one for the polymer, and one for the lumen fluid). The equations were solved numerically, and the results were compared to the on‐line diameter data. Both Newtonian and viscoelastic constitutive equations were considered.     

纤维粘弹性流体悬浮液流变性质研究

描述了纤维Oldroyd-B流体半浓悬浮液的本构方程,计算了定常剪切流动突然开始后的纤维取向和应力的发展过程,并将计算结果与其它本构方程的计算结果和实验结果进行比较,结果表明,本文的本构方程能合理地描述应力的发展过程,尤其能刻划出应力峰值后的弹性增长,这是其它本构方程所不能描述的。     

凹槽模型中聚合物溶液微观渗流的有限体积方法

为了形成对粘弹性聚合物溶液在微观孔隙中流动行为的完整的数学描述,便于从理论上研究粘弹性流体的微观驱油效率,本文针对残余油的微观存在形式,使用了凹槽流道模型。并结合非线性上随体Maxwell本构方程,动量方程、连续性方程以及两种流道的边界条件,建立了完整的数学模型。采用有限体积法求解了由UCM本构方程、动量方程、连续性方程和流道的边界条件构成的非线性耦合方程组。为了解决流场计算中的一个关键问题,即不合理的压力场的检测,同时为了保证计算的准确度及对压力的物理特性模拟,本文对整个计算域采用交错网格,并且采用乘方格式对动量方程进行离散,从而得出控制方程组的离散方程式。本文选择交替方向隐式迭代法,并补以块修正技术以促进收敛,最后得到了粘弹性流体在收缩流道内流动时的速度场、流函数场。     

黏弹性表面活性剂溶液中颗粒沉降特性研究

黏弹性表面活性剂溶液悬浮颗粒流广泛存在于自然界和工业生产中,黏弹性表面活性剂溶液的非线性流变性质及应力松弛效应对其中颗粒沉降有着显著影响。采用FENE-P和Giesekus黏弹性本构模型对表面活性剂溶液中颗粒沉降特性进行研究,发现两种本构模型不仅表现出剪切稀化,而且出现拉伸硬化。颗粒在沉降初期的不稳定性主要是由溶液自身的弹性效应引起,弹性效应越强,颗粒沉降速度不稳定性越强,而剪切稀化效应会减弱颗粒沉降速度的不稳定。颗粒沉降过程中在其尾部形成一个“负尾迹”,随着剪切稀化和拉伸硬化效应增强,负尾迹区增大,弹性效应增加,负尾迹增强,负尾迹区流体内部反向速度分布导致的表面活性剂溶液中微观胶束的拉伸断裂和重构可能是引起颗粒沉降速度持续波动的原因。     

Significance of deformation rate softening of memory in viscoelastic fluid mechanics and polymer processing

It is pointed out that in viscoelastic fluid constitutive equations, non-linear response to deformation rate and strain beyond the second order is usually interpreted in terms of the deformation rate or strain dependence of the memory function. These non-linearities act to decrease the extent of the memory. The dependence may be characterized by one or more dimensionless material parameters. A new dimensionless group based on the primary material parameters describing the intensity of the deformation rate dependence of the memory function is introduced and its significance is discussed. This is called the Yamamoto number. The solutions of viscoelastic fluid mechanics problems are considered to depend upon both the Weissenberg and Yamamoto numbers. Such problems include topics of interest in polymer melt processing such as uniaxial elouigatioiial flow, fiber spinning and vortex development in extrusion through a die entry.     

Modelling the bubble formation dynamics in non-Newtonian fluids

A theoretical model is developed for modelling the non-spherical bubble formation at an orifice submerged in non-Newtonian fluids under constant flowrate conditions. The equations of motion are, respectively, the radial expansion and vertical ascension of the bubble interface. They are combined with the thermodynamic equations for the gas in the bubble and the chamber below the orifice as well as the fluid rheological equation. In particular, the influence of in-line interactions between bubbles due to the fluid memory effects of the viscoelastic characteristics is taken into account for the first time. The present model is able to compute the instantaneous growing shape of the bubble during its formation and determine the final size of detachment as well as the frequency of bubble formation. The values predicted by this model compare satisfactorily with the experimental results obtained under different operating conditions.     

聚合物流动的多尺度模拟

基于聚合物分子运动论,提出了一种新的计算聚合物流体的多尺度方法。该方法在宏观尺度上应用无网格方法求解速度场,在微观尺度上应用随机模拟技术计算聚合物对应力的贡献,从而避免需要本构方程来封闭连续性方程和动量守恒方程。对Hooke哑铃模型、FENE哑铃模型、FENE-P哑铃模型,模拟了突然起动平面Couette流动;对Hooke哑铃模型,模拟了方腔驱动流动。从而验证了该方法的有效性和计算结果的可靠性。