数字滤波技术在失重式计量加料系统中的应用

沦述了将数宇滤波技术应用于失重式计量加料控制系统,以提高挤出过程中挤出流量的在线测量精度;同时介绍了失重式计量加料系统的机械结钩及其控制原理,详细说明限幅一递推平均滤波算法在失重加料控制系统中对挤出流量所进行的数值处理,并通过复合板材挤出过程中测得的在线挤出流量数值得到验证。     

数字滤波技术在聚合物熔体在线流变仪中的应用

根据聚合物熔体在线流变仪测量系统中自变量参数熔体压力在整个测量过程中的变化特点,研究了熔体压力测量精度对最终因变量熔体剪切黏度的影响。在实验测量和理论分析的基础上,选择适应系统变化特点的滤波算法对系统变化过程的压力进行数字滤波,实现提高最终测量参数熔体剪切黏度测量精度的目的。结果表明,通过递推平均滤波算法,可以有效提高聚合物熔体剪切黏度的测量精度。     

基于稳定Hammerstein模型的在线软测量建模方法及应用

针对复杂工业过程中由于存在未建模动态和不确定干扰,导致关键变量的软测量精度下降的问题,提出了一种基于稳定Hammerstein模型(H模型)的在线软测量建模方法。H模型的非线性增益采用带有时变稳定学习算法的小波神经网络模型,线性系统部分采用基于递推最小二乘的ARX模型,基于输入到状态稳定性理论证明了H模型辨识误差的有界性。其中小波神经网络具有表征强非线性的特性,稳定学习算法可抑制未建模动态和不确定干扰的影响,改善了模型的预测精度和自适应能力。以典型非线性系统和实际污水处理过程为例进行了仿真研究,结果表明,基于稳定H模型的软测量方法具有较高的在线软测量精度。     

基于稳定Hammerstein模型的在线软测量建模方法及应用

针对复杂工业过程中由于存在未建模动态和不确定干扰,导致关键变量的软测量精度下降的问题,提出了一种基于稳定Hammerstein模型(H模型)的在线软测量建模方法。H模型的非线性增益采用带有时变稳定学习算法的小波神经网络模型,线性系统部分采用基于递推最小二乘的ARX模型,基于输入到状态稳定性理论证明了H模型辨识误差的有界性。其中小波神经网络具有表征强非线性的特性,稳定学习算法可抑制未建模动态和不确定干扰的影响,改善了模型的预测精度和自适应能力。以典型非线性系统和实际污水处理过程为例进行了仿真研究,结果表明,基于稳定H模型的软测量方法具有较高的在线软测量精度。     

聚合物精密挤出过程中挤出流量的在线测量及控制方法

介绍了以PLC为控制核心的聚合物精密挤出成型过程的参数测量控制系统,针对描述挤出过程稳定性指标的参数.挤出流量的测量进行了详细描述,根据控制精度和挤出制品的不同,可以分别采用齿轮泵转速测量法、失重计量加料法、制品外径测量法3种不同在线测量及相应的控制方法,同时从测量原理、测量精度及应用范围等方面进行比较分析.     

聚合物振动挤出过程中熔体应力与应变关系的研究

在恒速型毛细管动态流变实验装置上对LDPE熔体进行动态挤出实验，在线测量了毛细管瞬时入口压力、柱塞杆振动位移、振动位移与毛细管入口压力波形的相位差；然后对上述动态流变数据进行时域分析和频域分析，分别得到振动力场下LDPE熔体的入口压力脉动量与体积流量脉动量之间的关系曲线、LDPE熔体在毛细管壁处剪切应力与剪切速率之间的关系曲线、以及入口压力脉动量与体积流量脉动量的比值随毛细管挤出流率Q的变化曲线。     

固体输送中聚合物形态的层析测量与分析

基于聚合物自由体积理论和应力应变关系，提出了对固体输送中聚合物形态进行计算机层析图像测量和形态特性撮与分析的新方法，实验表明，该方法不仅能对处于密闭空间的挤出聚合物形态进行动态、在线、非破坏性地测量，而且可以推导出固体输送中聚合物的形态与其性能之间的关系。     

泡载分离器的研究——泡载分离器内微气泡的动态测量

本文采用高速摄像系统对泡载分离器内微气泡进行了在线动态测量。实验结果表明:本系统优于已开发出的其他测量气泡的方法。具有操作简单、省时省力、对测量系统干扰小、分辨率高、能在线检测等特点。尤其适合于含液体系的瞬时测量。     

多频率系统动态插值神经网络软测量建模

针对某些化工过程关键变量难以在线测量的问题,提出了一种基于多采样率系统的时间序列神经网络的软测量建模方法,建立了动态插值神经网络模型,并利用增强粒子群算法实现了网络参数的优化。将此方法用于实验室模拟建模,实现了变量的在线预估,并对网络的训练效果和泛化性能进行了分析,表明其建模效果明显优于普通静态神经网络。     

基于超声波测量技术聚合物精密挤出成型制品质量精度的控制方法

根据超声波在传播介质中快速响应的特性,介绍基于超声波的聚合物管材壁厚及外径测量技术,在分析影响精密挤出制品质量因素的基础上,提出将超声波测距技术应用于精密医用导管挤出成型过程中,实现管材壁厚及外径的在线测量。通过挤出管材米重Gm(单位长度质量)-牵引机速度的闭环反馈控制,完成管材壁厚及圆度的在线精确控制,达到精密挤出导管几何截面尺寸高精度的要求。     

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。     

基于流动平衡的塑料挤出模优化设计

在构建流道三维参数化模型的基础上,将有限元数值分析和优化技术相结合,以口模出口处型材截面上各子区域平均流速相等为优化目标,以压缩段入口壁厚和平直段长度为设计变量,对挤出模优化设计进行了研究。并以实例说明了优化设计的具体过程,验证了所用方法的正确性和有效性。     

螺杆轴向振动对PVC/木粉复合材料挤出片材力学性能的影响

介绍了使用聚合物动态塑化单螺杆挤出机对聚氯乙烯(PVC)/术粉复合材料进行加工时,螺杆轴向振动对其挤出片材的拉伸性能的影响。将在振动频率为5-25Hz,振幅为40~200μm下挤出的PVC/木粉复合材料的拉伸性能和稳态状况下挤出的复合材料拉伸性能进行对比,从中找出最佳的振动参数范围。结果表明,振动频率为20 Hz,振幅为120μm时,复合材料的整体拉伸性能最佳,其拉伸强度、拉伸弹性模量、断裂伸长率和稳态相比都有较大的提高。     

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。     

一种阻燃抗静电聚丙烯的流变性能

采用毛细管流变仪和旋转流变仪分别研究了溴系阻燃剂、炭黑填充对聚丙烯熔体高剪切挤出畸变和动态黏弹特性的影响。发现低含量下随填充量的提高,发生挤出畸变的临界剪切速率提高,扩大了加工窗口。动态流变试验表明树脂中添加更多炭黑后剪切变稀时的复数黏度、储能模量和损耗模量都增大,但损耗因子下降。进一步用缠结模型和Cross模型定量分析表明,填料吸附高分子链段而减少其壁面吸附,减轻挤出畸变,进而提高临界剪切速率;粒子分布网络提高了平台模量和缠结密度,缩短了松弛时间,恢复更快而减小挤出胀大比。复合材料中添加3.5%（质量）炭黑后形成逾渗网络,表现为高零切黏度和长松弛时间,发生“类液-类固”转变;同时材料表面电阻下降明显,此时黏弹逾渗点与导电逾渗点基本一致。     

层叠流道中天然高分子挤压流动过程的数值模拟

为探究层叠流道中天然高分子材料挤压流动过程与混合特性，建立层叠流道的三维物理模型和有限元网格模型，利用POLYFLOW软件计算了食品熔体在不同的入口流量，挤压过程中的压力、速度、剪切速率分布。结果表明，压力沿着挤出方向呈梯度递减，随着入口流量增大中间位置压力差增大；剪切速率在流道中变化明显，剪切速率从流道中间位置向四周递减，从壁面到流道内部递减；速度在流道内沿着挤出方向先增大后减小，靠近壁面速度小；层叠扭转流道的结构和尺寸设计，有助于提高天然高分子物料的混合效果，并且第1、4层流道混合效果优于第2、3层流道，提高入口流量也有利于提高物料的混合效果。     

塑料异型材挤出成型的流动平衡分析

介绍了一种基于横截面法和流动路径法混合的异型材挤出成型中熔体流动平衡的分析方法，可用于确定具有多个分支流道、截面复杂的异型材挤出模头出口处物料的平均流速，帮助设计者判断模头流道设计是否合理，且计算量较小，适于工程应用。