RIM充模过程数值模拟

用有限元法对RIM充模过程进行数值模拟．采取任意拉格朗日－欧拉法（ALE）处理流动前缘.并以边充模边划分网格的方法,使前缘边界条件得到较充分的满足．对不同操作参数下的RIM充模模拟结果进行了讨论、分析,得出选用薄腔、较快的充模速度以及适当较高的物料初始温度对RIM充模有利的结论,这对工业实践有重要的指导意义．     

聚氨酯反应注射成型充模流动研究

聚氨酯原料体系反应注射成型（ＲＩＭ）制品在汽车构件、商用机器外壳等制造方面得到越业越广泛的应用，同时ＲＩＭ制品也朝着体积大、注射速度快的方向发展。但目前在模具设计及工艺参数选择中仍采用经验或尝试的方法，耗费大量人力物力。为此，本文对长扁平板模聚氨酯反应注射成型（ＲＩＭ）充模流动过程进行了实验研究并建立了计算模型。得出的压力计算公式与实验结果进行了对比。结果表明在弃模时间ｔｆ远小于凝胶时间ｔｑｍ时充     

注塑充模流动过程灵敏度数值分析

从注塑模充模过程控制方程出发,建立了注塑成型充模过程物理场对设计参数瞬态连续灵敏度分析理论,得到了充模过程压力场、温度场、速度场等物理场对设计参数的灵敏度控制方程.数值分析沿用了注塑模流动分析的基本思想,压力灵敏度采用有限元法、通过对时间和厚度方向的差分求解温度灵敏度,借助于控制体积的概念得到运动边界灵敏度分析.数值算例分析了注射压力对注射流率、熔体温度的设计灵敏度,与数值实验吻合良好.     

注射成型中充模阶段熔体喷泉流动的研究

建立了聚合物熔体充模流动的数学模型,并结合实验结果对充模流动中喷泉效应进行了分析,得到了一些结论。为整个充模过程的控制机理提供了理论依据,对控制注射工艺、模具设计有指导意义。     

注射充模过程的动态研究

作者设计了一种先进的动态分析测试系统,它实现了采样、分析,记录,绘图自动化。与现有测试方法相比它具有明显的优越性.利用该测试系统能定量分析整个充模过程。     

注射充模过程的数值分析

本文在 E.Broyer 提出的简化有限元法的基础上推导出求解压力场和速度场的差分方程。并研制了充模过程分析软件。对聚苯乙烯在矩形型腔中的充模过程的数值模拟表明理论与实验吻合得较好。     

注塑充模过程中温度场的数值分析

采用有限差分法对注塑过程中充填阶段的温度场的数值分析进行了研究,数学模型是基于非牛顿流体在非等温状态下广义Hele-Shaw流动,可预测非牛顿流体在任意形状薄壁型腔内流动时的温度场,对能量方程进行有限差分近似时,能量方程中的瞬态项和热传导项分别采用向后差分和隐式差分,为保证数值计算过程的稳定性,采用上风法处理对流项,还讨论了模温和流率对温度分布的影响。     

矩形腔中反应注射充模过程的数值模拟

<正>1 引言 反应注射充模（RIM）是由聚氨酯工艺发展起来的新型塑料成型方法,它具有模腔压力和进料温度低、节能、模具设备简单和产品性能优良等众多优点,特别适于生产大型塑料制件。近年来国际上已大量开展相关过程的流动和传热的数值模拟研究,以发展此一成型工艺的CAD/CAE工作。本文拟在过去对热注射充模（TIM）过程的流动和传热数值模拟研究的基础上,参考国外近年在RIM数值模拟方面的成就,对典型的端面进料矩形腔内RIM过程进行数值模拟研究。     

反应注射成型充模参数的选择

本文在分析聚氨酯反应注射成型反应动力学基本方程的基础上，对影响选择充模过程的主要因素进行了分析，并得出聚氨酯反应注射成型流动阶段充模区域图。     

纤维增强塑料的充模流动和纤维取向的耦合仿真模型

分析充模流动、纤维取向耦合仿真的特点,在此基础上提出充模流动、纤维取向耦合仿真模型,可对充填和后充填阶段的可压缩流体的非对称流动,以及由于熔体流动引起的三维纤维取向行为进行统一建模,并且两者相互耦合,在耦合程度上考虑了由于增强纤维存在并且取向引起的熔体流动类型、流变学性质和本构方程的变化.     

塑料充模流动粘性模型研究

对多种塑料在不同温度下的剪切速率一稳态剪切粘度数据进行Cross粘性模型参数拟合，得到了表征材料粘度的模型参数(B，Tb，τ^*，n)。其拟合效果良好，能较准确地描述塑料熔体在一定剪切速率和温度范围内的粘流特性，为工程计算和塑料熔体模流分析提供了数据支持。结果表明，该方法有较广泛的适用性。     

基于实体流模型注射成型的高效模拟及实验验证

基于笔者在欧拉描述下模拟注射填充过程的显式算法，应用实体流模型实现了用于注塑填充过程的全矢量化运算显式算法。此算法通过反馈修正的方式来满足不可压缩条件，从而避免了压力场的全局求解。矩阵操作仅在单元一级进行，使计算代价与节点的自由度近似成正比，实现了填充模拟的高效运算。应用新算法和MINI单元的算法对同一模型进行注塑过程的模拟，通过比较两种算法的计算时间，证实了新算法的高效性；通过比较另一典型模型的计算模拟结果和相应的实验结果，验证了新算法的有效性。     

中心浇口圆盘模腔正弦脉动充模分析

聚合物动态注射成型通过螺杆的轴向振动实现熔体脉动充模。利用Tanner本构模型建立了中心浇口圆盘模腔正弦脉动充模过程的数学模型,分析了振动参数对注射压力及熔体输送功率的影响。当充模过程的平均注射速率不变时,在一定频率与振幅范围内,模腔入口处的压力随振动源振幅(频率)的增大而增大,但其平均值降低;充模过程中输送熔体所需要的功率降低。     

催化剂和扩链剂对RIM聚氨酯流变性的影响

用自行设计的绝热流变仪研究ＲＩＭ聚氨酯的流变性。绝热流变仪可同时测得精度－时间，温度－时间的关系。把温度与反应程度关联在，可理解为反应动力学与反应体系流变性的关系。相分离ＲＩＭ－ＰＵＲ的绝热流变测试表明有机锡类催化剂与胺类催化剂复合使用具有协同痊效应。二胺类扩链二醇类扩链剂反应速度更快，凝胶时间更短但转化率不高。     

高压反应注射机中正切机构倒置式计量装置连续可调的条件

本文介绍了作者研制、开发的正切机构倒置式计量装置，并阐述了两组份反应注射时能实现一定范围内任意比例混合的连续可调的必要条件。本装置已获国家专利ZL94208289．3。机台正在组装调试。     

熔体充模过程动态模拟及流场分析

将Level Set／Ghost方法应用于聚合物成型研究，实现了非等温情况下注射成型聚合物熔体充模阶段的动态模拟；得到了正确的流线分布和不同时刻的温度、压力等值线分布。对Level Set／Ghost方程的求解，空间方向采用高分辨率、稳定且无振荡的5WENO（the fifth—order weighted essentially non—oscillatory）格式进行离散，时间方向采用稳定的TVD-RK（total variation diminishing Runge Kutta）方法进行离散。物理量控制方程采用一般的有限差分格式进行数值求解。结果表明，Level Set／Ghost方法可以准确追踪非等温聚合物熔体前沿界面的位置，并能精确描述前沿界面的形状，同时可以实现动态流场物理量的准确模拟。     

模壁温差对水辅共注成型不平衡充填流动的影响

模拟研究了模壁温差干扰对分支形模腔不平衡充填流动的影响,揭示了其产生机理。研究表明:前沿穿透不平衡充填流动是由各分支前沿穿透流动阻力的不平衡而诱发,前沿穿透流动阻力具有自平衡特性是抑制不平衡充填流动的前提条件。在模壁温差干扰下,若芯壳层相黏度比大于1,芯层相前沿穿透流动阻力具有自平衡特性,使其前沿穿透始终处于平衡充填流动状态,若芯壳层相黏度比小于1,芯层相前沿穿透流动阻力不具有自平衡特性,使其前沿穿透始终处于不平衡充填流动状态,其不平衡充填程度随着模壁温差干扰增强而加剧,当模壁温差达到7℃时,水的前沿穿透出现单边充填流动状态。     

基于CAE分析的格栅注塑模设计

以格栅为实例,借助模流分析软件Moldflow对其浇口位置、充模时间、注射压力、气穴和熔接痕等进行模拟分析,根据分析结果有针对性地优化模具设计方案,从而可以提高制品质量,缩短模具设计制造和产品开发周期。     

挤出微压印熔体充模流动可视化实验

挤出微压印是高效、精确连续制备具有微结构制品的有效方法。基于Navier-Stokes方程建立挤出微压印充模过程速度模型。结合Navier滑移定律分析微尺度下挤出微压印充模过程填充流动壁面滑移问题。同时,设计微压印熔体充模流动可视化实验装置,以羧甲基纤维素(CMC,carboxyl methyl cellulose),简称为实验材料,选用直径0.1~0.5 mm的毛细管作为微流道,对挤出微压印充模流动进行实验研究,并将速度实验值与理论计算值相比较,验证微尺度下壁面滑移对压印填充流动的影响。