平面螺旋式吹膜模头熔体流动特性的数值模拟

对吹塑薄膜平面螺旋式模头内熔体流动现象进行了三雏数值模拟.结果表明:随着螺槽的逐渐消退,螺槽内熔体的速度由入口处的沿螺槽方向流动逐渐变为沿模头径向流动,而间隙内熔体的速度沿径向流动.间隙中熔体的压力等值线为近似同心圆,而螺槽中熔体的压力等值线由垂直于螺槽逐渐变为与间隙中的等压线一致.     

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。     

衣架式流延模头内熔体流动与模具变形的三维耦合数值模拟

利用Polyflow软件对一种衣架式流延模头内熔体的流动和模具变形进行了三维耦合数值模拟。结果表明:衣架式模头中熔体的流动可视为歧管内(沿歧管方向)和狭缝中(沿挤出方向)的压力流的组合;模头狭缝表面在模具厚度方向的变形沿挤出方向近似为线性增加,而沿模具宽度方向为非线性减小;模具变形后的熔体出口流率由狭缝的实际间隙和扇形区出口处的压力共同决定,单位宽度的出口流率沿模具宽度方向先增加后减小。     

聚合物熔体在异型材三维动态挤出口模内的停留时间分布

利用ANSYS软件对受口模入口处周期性振动的压力驱动的聚合物熔体在“Y”形和“L”形异型材挤出口模内的停留时间分布进行了数值模拟。设熔体流动为三维等温广义牛顿幂律流动，在求得速度场后，应用路线示踪法跟踪流场中任一粒子的流动轨迹，进而求得熔体在口模中的停留时间分布。通过改变振动参数再重复计算，总结出振动参数对停留时间分布的影响规律。结果表明：压力的振动能有效地缩短熔体在口模内的停留时间，振幅和频率越高则停留时间越短，而且在靠近口模流道壁面处停留时间的缩短最明显，表明振动的引入可以降低壁面附近的流动阻力，使截面上的流速更平稳，从而改善挤出制品的表观质量。     

不等壁厚塑料异型材挤出模头稳定性的研究

针对塑料门窗发展中对不等壁厚异型材的需要,通过对不同结构的不等壁厚流道中熔体流动过程的数值模拟,展现出流道结构设计对模头挤出稳定性的影响,指出了合理的阻流块设计是对模头挤出稳定性更有利的出口平均流速调节方法,为不等壁厚异型材挤出模头的合理设计提供了依据。     

PTT熔体在塑料异型材挤出口模内黏弹流动的数值模拟

采用PTT黏弹模型,对聚合物熔体在T型异型材挤出口模内的三维等温流动进行数值模拟,得出口模内外速度、剪切速率、压力和应力分布.结果表明:由于出口效应,在口模出口处,速度、剪切速率、压力分布均发生突变.这种突变有可能造成负压,从而引发熔体破裂.口模内二次流动产生的剪切应力甚至会超过因挤出流动产生的剪切应力.应力易集中发生在口模截面的拐角处,随着挤出流量的增加,口模内最大剪切应力和最大第一法向应力差几乎线性地增加,而不会急剧增大.     

入口速度振动对单管挤出口模熔体流动的影响

研究了塑料挤出过程中入口速度振动对挤出口模内熔体流变性能的影响规律。基于计算机流体力学理论,利用FLOTRAN软件对单管口模成型段熔体流动过程进行数值模拟,分析了振动力场作用下与稳态加工成型中口模成型段熔体压力场、速度场及温度场的分布情况。研究表明,沿熔体流动方向上叠加一个正弦振动的入口速度时,挤出压力、温度是周期性变化的;振动速度的引入可以提高挤出速度、降低挤出压力、加剧黏性生热,同时也能提高口模体积流率,而且随着振动幅值的增大,效果越来越明显。     

圆环型材挤出模塑料熔体流量分析与结构设计

塑料熔体在挤出模中的流动状态分析是挤出模设计的基础。尽管塑料异型材的成型模具种类繁多、形状各异，但都可视为圆环和孔隙的组合。分析了模头流道结构和熔体在圆环型材挤出模中的流量，为环类型材挤出模设计提供了依据。     

T型口模气辅段长度对挤出胀大的影响

用流体有限元分析软件Polyfl ow对T型口模挤出模型进行模拟,研究了口模内熔体的速度场和压力场,并结合熔体的速度场、压力场,着重分析了气辅段长度对挤出胀大的影响。研究发现,在气辅挤出的气辅段中,熔体的流动速度基本趋于一致;气辅挤出口模内熔体的最大压力远小于普通挤出,熔体内应力更小;当气辅段长度为10~30 mm时,挤出胀大比随气辅段长度的增加大幅度减小,当气辅段长度超过30 mm时,挤出胀大比随气辅段长度增加变化微小且逐渐趋于1。设计口模时,应根据需要设定合理的气辅段长度。     

新型挤出机头及其挤出流动分析

介绍了可安装在现有的通用挤出机上的芯棒旋转式长玻纤维螺旋在线复配塑料管材挤出机头的结构特点和工作机理，并对口模内纤塑熔体的流动进行了理论分析，采用ANSYS软件对口模内熔体的流动进行了模拟。结果表明：熔体的速度分布符合设计要求，即聚合物颗粒塑化熔融后在线混合入一定长度的玻璃纤维后，熔体分子和玻璃纤维沿所挤出圆形管材的管壁螺旋取向。