聚合物异型材气辅口模挤出成型气辅滑移对异型材挤出胀大的影响

基于流变学和流体动力学理论，经合理假设，建立了描述异型材气辅口模挤出成型过程的三维等温黏弹性理论模型，并通过DEVSS／SUPG、最小元法Mini—Element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，系统研究了聚合物异型材气辅口模挤出成型过程的机理。研究结果表明：在异型材的挤出成型过程中，随着滑移系数的增大，离模膨胀也增大。聚合物异型材气辅挤出成型能基本消除挤出成型中的离模膨胀和翘曲变形。同时，解决了由于离模膨胀和翘曲变形引起的挤出口模难于设计的技术难题。     

马鞍型异型材挤出成型过程三维等温粘弹性的数值模拟

基于PTT粘弹性本构模型,通过马鞍型异型材挤出成型过程的全三维稳态等温有限元数值模拟,系统研究了聚合物粘弹性流变性能参数和成型工艺参数对异型材口模挤出成型过程的影响规律,并揭示了其影响机理.研究结果表明,聚合物异型材口模挤出离模膨胀是由口模出口处的二次流动引起,离模膨胀比随着口模出口处的二次流动强度增加而增大.聚合物异型材口模挤出离模膨胀随着进口流量和聚合物熔体松弛时间的增加而增加,而随着聚合物熔体材料常数和粘度比的增大而减小.     

气辅口模完全滑移挤出成型过程的三维等温黏弹性数值模拟研究

基于先进气辅口模完全滑移挤出成型过程的特点，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等稳态有限元技术，建立了与该模型相适应的高效稳态有限元数值算法。通过数值模拟，研究了气辅口模完全滑移挤出成型机理，并给出了不同材料流变性能与其离模膨胀形貌的规律性关系，还揭示了其影响机理。数值模拟结果与R．H．Liang的实验结论相吻合。     

聚合物粘弹流变性能参数对口模挤出胀大的影响

针对聚合物口模挤出成型过程的特点,基于流变学和流体动力学理论,建立了描述其成型过程的三维等温粘弹性理论模型,并通过有限元数值模拟,系统研究了粘弹流变性能参数(松弛时间、粘度和材料常数α)对口模挤出胀大的影响规律。结果表明,当进口压力一定时,挤出胀大随着粘度的增大而减小,然而当进口流量一定时,粘度对胀大的影响不明显,而挤出胀大随松弛时间的延长而增大;并通过理论分析,揭示了其挤出胀大机理;该数值模拟研究结果与传统的挤出实验研究结论相吻合。     

熔体挤出速度对共挤吹塑型坯离模膨胀影响的数值模拟

基于三维非等温黏弹性熔体多相分层流动有限元数值模拟技术,模拟研究了熔体挤出速度对多层共挤吹塑成型环坯离模膨胀和初始温度场的影响规律,揭示了型坯离模膨胀的产生机理。结果表明,多层共挤吹塑成型环坯离模膨胀是由熔体的二次流动诱发而产生,与熔体流出机头进入自由膨胀段的二次流动强度成正比,而其二次流动强度随着熔体挤出速度的增大而增强,因而导致环坯离模膨胀随着熔体挤出速度的增加而增大;多层共挤吹塑成型熔体的二次流动强度与其第二法向应力差成正比关联关系,这与Debbaut的试验研究结论完全吻合,表明二次流动是由第二法向应力差驱动而产生。     

逆向挤出在木塑异型材挤出口模设计中的应用

介绍了POLYFLOW模拟软件的结构、特点及其在聚合物加工过程中的应用，以工字型木塑异型材挤出口模设计为例，建立了数学模型、几何模型及有限元模型，并进行了数值模拟和分析，详细论述了如何有效应用POLYFLOW逆向挤出功能对木塑复合异型材挤出口模进行设计。     

气辅挤出口模中滑移段长度对挤出胀大比的影响研究

采用壁面滑移方程和Thompson变换,对黏弹性高分子熔体在不同气体辅助挤出口模内的流动进行了数值模拟研究.考察了剪切速率、松弛时间和滑移段长度对挤出物挤出胀大比的影响.研究表明:随着剪切速率和松弛时间的增大,挤出胀大比增大;同时发现当剪切速率或松弛时间增大到某一数值时,挤出物出现先收缩后胀大现象,并伴有熔体破裂现象.模拟还表明:延长气辅挤出口模中滑移段的长度可以避免挤出物发生熔体破裂,并可有效降低挤出胀大比.     

聚合物多层共挤成型离模膨胀过程的三维黏弹性数值模拟

共挤成型中,聚合物黏弹特性与过程参数波动的耦合作用会产生波动的离模膨胀,使得根据共挤制品的形状设计相应的共挤定型口模在工程上仍是一项技术挑战。基于这一技术问题,通过建立的稳态有限元数值算法,系统研究了过程参数和黏弹性流变性能参数对共挤成型离模膨胀的影响规律和机理。研究结果表明,多层共挤口模芯壳层熔体离模膨胀是由熔体的二次流动引起,主要取决于芯壳层熔体二次流动的方向与强度。熔体二次流动的方向与第二法向应力差的正负号有关,而熔体二次流动的强度则与第二法向应力差大小呈正比。芯层熔体的离模膨胀与口模出口和混合区进口处芯层熔体向外的二次流动强度呈正比,而壳层熔体的离模膨胀取决于壳层熔体内外界面向外的二次流动的相对强度。研究还表明芯、壳层熔体及口模整体的离模膨胀随着壳层熔体黏度的增大而增加,而随着壳层熔体进口流量的增大而减小。     

等壁厚塑料异型材挤出口模设计的修正

提出了塑料异型材挤出口模设计分等壁厚和非等壁厚异型挤出口模的设计方法,建立了等壁厚异型材挤出口模设计修正的物理模型和数学模型,计算出交汇熔料流速和分布及其流量,根据离模平均速度和平均流量相等,对交汇区截面形状进行了修正,该修正的口模模型在应用中与塑料异型材挤出成型较为符合。     

T型口模气辅挤出中影响挤出胀大的因素分析

以T型截面异型材为对象,结合正交试验表L16(43)用数值模拟方法对气辅挤出成型中滑移段长度、挤出流量和松弛时间对挤出胀大的影响进行研究,结果表明:气辅挤出段长度对挤出胀大的影响最大,其次为松弛时间,挤出流量的影响最小,增加气辅挤出段长度、减小挤出流量和松弛时间可以减小挤出胀大。     

双螺杆挤出过程数值模拟研究进展

在聚合物的双螺杆挤出过程的研究中,采用数值模拟的方法可以克服传统实验方法的局限,可为挤出机的设计加工提供参考。回顾了近年来国内外对双螺杆挤出过程数值模拟的研究成果,介绍了一维数学模型和三维数学模型对挤出过程进行数学描述的优缺点,从双螺杆挤出机内部的流场特性、瞬态混合性能、停留时间分布以及反应挤出等方面综述了相关研究进展,并对双螺杆挤出过程数值模拟的今后发展方向进行了展望。     

基于可压缩气辅的聚合物挤出成型非等温黏弹数值分析

基于气体具有可压缩性特点提出了可压缩气辅挤出概念,为探明气辅挤出中可压缩气体对聚合物熔体挤出成型的影响建立了熔体和压缩气体两相流模型,利用有限元计算方法对可压缩气辅的聚合物挤出成型进行了非等温黏弹数值模拟,并对比分析了传统无气辅和可压缩气辅挤出的物理场分布情况。研究表明,气辅挤出中的气体密度分布不是恒定值,而是随压力和温度空间分布变化,并且在引入气体层以及气体可压缩性后,可压缩气辅挤出与传统无气辅挤出方法相比在各物理场分布上存在较大的差异,当可压缩气体入口压力逐渐增大时熔体挤出收缩程度明显增大。该结果与实验一致,这些是传统无气辅挤出模拟无法体现出来的。     

聚合物挤出加工中温度分布的计算、测量与控制

介绍了聚合物挤出加工中关于温度分布研究的进展,对温度分布计算方法进行了分析对比,说明了各种方法的适用范围,同时对各种温度测量方法作了简要介绍,说明了测量方法特性,最后对温度控制方法进行了分析,介绍了各种方法的应用。系统分析表明,采用数值模拟方法是温度分布计算的发展方向。     

Polyflow逆向挤出功能在异型材口模设计中的应用

比较了Polyflow用于挤出口模数值模拟的两种方法,即逆向挤出与给定口模的数值模拟,并介绍了Polyflow逆向挤出功能的基本过程;然后以一个典型十字型异型材的挤出口模设计为例,详细介绍了如何用Polyflow软件的逆向挤出功能对口模形状和尺寸进行数值预测。     

塑料异型材挤出口模的三维罚有限元设计

讨论了现有塑料异型材挤出口模研究中的流变学分析方法,指出了前人运用流变学方法设计挤出口模的不足。本文采用三维罚有限元方法,对幂律流体在塑料异型材口模中的流动进行了计算机模拟研究,阐述了采用三维罚有限元方法进行塑料异型材挤出口模设计的重要意义     

单螺杆挤出过程的数值模拟

以三段七区物理模型为基础，采用面向对象程序设计语言VisualC ，对整个单螺杆挤出过程进行了数值模拟。所得压力。温度等工艺参数的模拟结果与实验值吻合较好，说明采用数学模型的正确性和数值算法的可行性。     

塑料型材挤出定型冷却系统设计的数值模拟概述

综述了国内外利用数值模拟技术优化设计型材挤出定型冷却系统的研究进展,指出了基于数值模拟技术的定型冷却系统的设计方法,并展望了今后的研究趋势。     

异型材挤出口模内的流动模拟

本文根据挤出机理，对口模内的流动行为进行适当的简化和假定，建立了挤出口模内流动分析的数学模型，并采用横截面／假想区域法实现了复杂异型材挤出口模内的数值模拟，数值分析结果与三维有限元解和解析解的对比，取得了满意的效果。