数值模拟技术在气体辅助注射成型过程中的应用

基于粘性流动力学基本方程,针对气体辅助注射成型的特点,提出合理的假设并进行必要的简化,建立描述气体辅助注射射成型充模流动过程的数学模型,进而采用有限元／有限差分混合算法进行数值求解。在对移动边界的处理采用控制体积法对充模过程中的两类移动边界：熔体前沿、熔体－气体边界进行跟踪,从而实现气体辅助注射成型充模过程的数值模拟。     

FM全新卡车内饰顶棚把手气辅注射成型的模拟分析

利用Moldflow软件对FM全新卡车内饰顶棚把手的传统注射成型工艺和气体辅助注射成型工艺进行了分析,研究了熔体温度、注射时间、浇口位置对传统注射成型和气辅注射成型过程的影响以及熔体的预注射量、气体注射压力对气辅注射成型填充过程的影响。结果表明:采用气体辅助注射成型工艺熔体适宜的注入量为94%,可以节省原材料6%,熔体的注射压力降低了52.8%,锁模力下降了66.6%。     

FM全新卡车内饰顶棚把手气辅注射成型的模拟分析

利用Moldflow软件对FM全新卡车内饰顶棚把手的传统注射成型工艺和气体辅助注射成型工艺进行了分析．研究了熔体温度、注射时间、浇口位置对传统注射成型和气辅注射成型过程的影响以及熔体的预注射量、气体注射压力对气辅注射成型填充过程的影响。结果表明：采用气体辅助注射成型工艺熔体适宜的注入量为94％，可以节省原材料6％，熔体的注射压力降低了52．8％，锁模力下降了66．6％。     

车门内饰板本体注射模具浇注系统的优化设计

利用moldflow软件模拟注射成型车门内饰板本体的熔体充模过程,通过对注射时间、注射压力、成型锁模力、熔接痕强度、塑件变形和材料利用率等指标的综合对比分析,优化了注射模具的浇注系统设计方案。实践表明,按优化方案注射成型内饰板本体,其熔体充模状况与充模结果同Moldflow的分析预测吻合,塑件的成型质量满足技术要求。     

基于遗传算法的注塑成型充模过程优化

在注塑成型的过程中 ,非均匀的熔体前沿充填速度将导致非一致的取向及非均匀收缩和翘曲变形 ,理想的充填模式应尽可能使熔体在充填过程中保持MFV不变 .控制MFV的关键是优化充模过程的注射流率 .针对这一问题 ,将遗传算法和数值模拟技术相结合 ,用于注塑成型充模过程的优化 ,确定螺杆行程中的最佳控制点 ,以及控制点处的注射体积流率的最优值 ,以获得均匀一致的MFV .算例表明 ,利用遗传算法得到的优化流率设置 ,可以使MFV的均匀性提高 70 %左右 .     

数值仿真注塑充模过程

使用CFD软件Polyflow,数值研究了注塑机注射充模过程中模具型腔内聚丙烯熔体的二维非等温流场,分析了不同时刻模具型腔内熔体的速度、压力、温度和剪切速率分布。研究结果表明,在充模过程中流场的各个物理量变化比较均匀,在流动前沿温度较高、压力最小。在充填过程的不同时刻,随着时间的增加,熔体的平均压力不断升高、平均温度不断降低。不同熔体的注射温度影响模具型腔内熔体的流场。较高的注射温度升高熔体平均温度,减低模腔熔体的平均压力,使熔体的粘度降低,改善熔体的流动性。研究结果对注塑机模具的设计和注射充模工艺参数的选择有一定的理论指导意义。     

RTM多注射口成型的控制研究

多注射口注射是降低树脂传递模塑成型工艺(RTM)充模时间的重要措施，若控制不当，将引起制品浸润不良、干点以及变形等缺陷，从而影响制品质量。以某越野车发动机面罩为对象，采用控制体／有限元法编制的数值模拟程序，分析了恒压注射、恒流量注射、注射口数量及位置、排气口的数量及位置4种因素对充模过程的影响。实现了充模过程的优化控制，避免了缺陷的形成，缩短了充模时间，制备出合格的制品，为RTM多注射口成型的控制技术提供指导。     

盒型注塑件的几何构型与CAE分析

基于Hele-Shaw流动数学模型,给出了构造3D注塑件CAD模型并向CAE模型转换的方法和技术,通过对注塑件进行有限元网格的剖分以及注塑成型过程的数值模拟,得到了减少塑件充模流动型缺陷、改进熔体充模效果及产品设计的技术方法。     

RTM充模过程(Ⅰ):数学模型的建立

详细探讨了 RTM成型工艺中树脂流动的充模过程 ,利用多孔介质流体动力学基本理论和达西定律对 RTM充模过程进行了深入的数值分析 ,建立了模拟 RTM成型工艺中树脂等温及非等温流动充模过程的数学模型     

RTM充模过程（I）：数学模型的建立

详细探讨了RTM成型工艺中树脂流动的充模过程，利用多孔介质流体动力学基本理论和达西定律对RTM充模过程进行了深入的数值分析，建立了模拟RTM成型工艺中树脂等温及非等温流动充模过程的数学模型。     

罚有限元法在聚合物成型加工研究中的应用

分析比较了压力－速度混合有限元法和罚函数有限元法用子粘性流场求解时的具体步骤。论证了相比之下后者具有的优点．建议在对聚合物成型加工过程中的熔体流动进行数值计算时，应将罚函数有限元法列入数值方法的优选范围．     

有限元方法在注塑流动压力场求解中的应用

:在分析注塑充填流动压力方程的基础上 ,采用有限元方法求解充填过程中非定常、具有移动边界的压力场 .提出的总体刚度阵合成方法与熔体前沿推进技术的结合可为一般的具有可变计算区域的有限元数值计算提供参考     

气体压力对聚合物气辅挤出成型影响实验及模拟

实验发现了气辅挤出中气体压力对熔体挤出影响较显著,为了探明气体压力对熔体挤出成型的影响机理,建立了气体/熔体两相流气辅挤出模型,通过有限元方法对气辅挤出成型进行了非等温黏弹数值模拟,得到了不同气体压力下,熔体的挤出形貌、流速、压力、法向应力差分布等变化规律。模拟结果表明,气体压力对熔体挤出流场分布及成型形貌具有较大影响,在气体压力相对较小且能形成稳定的气体层时,熔体速度场分布均匀,压力、法向应力差较小,挤出无形变;随着气体压力增大,熔体的速度、压力、法向应力差和形貌收缩程度等均显著增大。研究表明,由于气体的作用,在气体/熔体入口交界面处产生的第一法向应力差是引发熔体挤出形变和流场分布变化的主要原因。     

非饱和土水气两相不相容、不可压缩渗流有限元数值分析

讨论了非饱和土中水和气体两相不相容、不可压缩渗流的达西定律及水气两相耦合的渗流运动方程及vanGenuchten土水特征曲线 ,用Galerkin法建立了非饱和土水气两相不相容、不可压缩渗流的有限元方程 ,编制了三维有限元计算程序 ,应用计算实例验证了程序的计算能力 .     

A new numerical method to solve modified Reynolds equation for magnetic head/disk working in ultra-thin gas films

The modified Reynolds equation for ultra-thin gas films between magnetic head and disk assembly is difficult to solve with conventional numerical methods, since the bearing number is very large and there exist boundary layers where pressure changes rapidly. An iterative finite difference algorithm is introduced to solve the nonlinear modified Reynolds equation, with special treatment for the abrupt change in the thickness of the gas film. The numerical results for two types of magnetic heads demonstrate that the scheme is effective. Supported by the Project of the State Key Basic Research and Development of China (Grant No. 2003CB716205)     

微尺度矩形管道中气体滑移流的三维数值分析

采用有限体积法计算了微尺度矩形管道中的气体三维流动,在计算中考虑了气体的可压缩性.当K nudsen数处于10-3和1-0 1之间时,稀薄效应造成气体与管壁面间的相对滑移和温度跳跃.数值分析结果给出了速度滑移边界条件对管道质量流量的影响.     

具有大裂的气井水锥问题的数值模拟

当具有大裂缝的底水气田的气井生产时,经常发生底水突然通过大裂缝串入井孔而影响天然气生产。显然,借助数值模拟方法以了解地下气,水流的动态变化对于提高采收率甚为重要,但是对有大裂缝的气田,普通数值方法结果无效,必须另辟途径,通过讨论大裂缝三维水锥问题的数值模拟,认定大裂缝的主渗透率方向在大裂缝曲线切向上,借助张量变换理论和有限体积法,导出了 大裂缝的三维气井水锥 离散方程,实算表明了这种方法比通常方法更能反映气井水窜真实过程。     

有限元数值模拟法在裂缝性油气藏中的应用

裂缝性油气藏产量占世界石油天然气产量的一半以上,是21世纪石油增储上产的重要领域。有限元数值模拟法是对储层构造裂缝进行定量预测并确定其空间分布的一种有效方法。依据有限元数值模拟法的原理、实现过程和应用实例,对四川盆地裂缝性储层的构造裂缝进行了预测,并用该方法对天然气勘探有利区块进行了评价,对指导海相天然气勘探取得了较好的效果。     

球面气体轴承在任意位移下的性能研究

本文提出一种求解小孔节流闭式外压气体球轴承在任意位移下的承载能力及刚度等外特性的计算方法。由于闭式球轴承结构的复杂性,采用了有限元方法求解。本文还对气膜平均间隙等参数进行优化。最后还给出了一个计算例。