环形微纳层叠挤出模具的结构设计与流场分析

微纳层叠挤出技术通过对高聚物材料微观形态进行调控来提高多方面的性能,例如力学、阻隔性能等。针对目前微纳层叠挤出技术中层叠模具单位体积内层叠单元较少,流量较低的情况,提出了一种将层叠单元进行环向布置的创新设计思想。设计了用于环向布置的层叠单元流道结构,并提出了模具内单组层叠单元环向布置与多组层叠单元环向布置的具体方案。设计表明,在相同体积下该结构可以布置更多的层叠单元,流量是传统设计的4倍。同时,流道长度为传统设计的60%。利用Polyflow软件对层叠单元的流道进行了数值模拟,结果表明流道压力和速度分布均匀,整体压力降较低。     

微层挤出聚氯乙烯/CaCO_3复合材料抑制增塑剂迁移性能

利用自主设计的微层挤出装置制备了1,9,81,729层4种具有不同层数的聚氯乙烯(PVC)/CaCO_3试样。通过扫描电镜、流变仪、超声波监测仪、增塑剂迁移和力学性能测试分别对试样的结构、取向度,增塑剂迁移稳定性和力学性能进行了研究。结果表明,微层挤出软聚氯乙烯分子链由卷曲状态变为更加有序的线型状态,排列更加紧凑,试样表现出优异的抑制增塑剂迁移性能;纳米碳酸钙可以进一步抑制PVC中增塑剂的迁移,且层倍增单元中的持续剪切作用能够有效分散PVC中的纳米碳酸钙,在降低增塑剂迁移的同时提高复合材料力学性能。     

加热方式对FDM工艺制品拉伸性能的影响

选用3D打印工艺中的熔融沉积成型(FDM)工艺作为实验研究对象,研究恒温室加热和底板加热两种不同加热方式对不同构建取向打印的聚乳酸(PLA)试件拉伸强度及断裂伸长率的影响。实验结果表明:两种加热方式下打印的不同构建取向的试件呈现出各向异性。与底板加热相比,采用恒温室加热方式打印的水平向试件和侧向试件的拉伸强度分别增加0.3%和2.6%,断裂伸长率分别增加4.2%和6.7%,有一定程度的改善;而采用恒温室加热打印的竖向试件的拉伸强度由底板加热时的14.94MPa提升至23.98MPa,增幅为60.5%,断裂伸长率由底板加热时的1.708%提升至2.847%,增幅为66.7%。对于竖向高度较大的制品,采用恒温室加热可明显提高制品的拉伸性能。     

基于微纳层叠技术的聚合物纳米纤维制备及应用研究进展

简述了微纳层叠共挤技术的发展;总结了近些年来基于微纳层叠技术制备纳米纤维的研究进展,包括聚合物参数,制备方法和成纤机理;对目前几种典型微纳层叠成纤方法进行了分类和对比,并对纤维的性能进行了阐述;对微纳层叠纳米纤维的应用进行了介绍。最后针对微纳层叠技术用于纳米纤维制备的发展方向和应对的挑战进行了浅析。     

三角平衡轮廓轮胎滚动阻力的仿真研究

三角平衡轮廓轮胎是一种新型的轮胎结构,以低扁平率的传统轮廓轮胎255/30R22为基础,在其胎肩处和胎侧处增加高强度的支撑块来提高轮胎的性能。支撑块起到支撑胎面的作用,提高了胎侧的刚度。本文以滚动阻力计算公式和材料内耗机理为基础,用ABAQUS软件分别模拟2种轮胎的滚动阻力来验证三角平衡轮廓轮胎是否具有较低的滚动阻力。首先建立三角平衡轮廓轮胎和255/30R22轮胎的三维模型,施加相同载荷,对其进行以60km/h滚动工况的力学分析,算出单元积分点的生热率,提取每个单元的体积,最后计算每一种胶料的滚动阻力及轮胎总滚动阻力。通过两者的对比,三角平衡轮廓轮胎的滚动阻力仅18.7N,低于255/30R22轮胎滚动阻力的二分之一。     

扁平轮胎硫化工艺温度参数的确定

硫化是轮胎生产工艺的一个重要步骤,直接决定轮胎的力学性能,是生产中耗能最多的一个环节。传统的扁平轮胎硫化工艺没有考虑后硫化的作用,这可能造成能源的浪费。前期的有限元模拟表明传统的硫化工艺造成了大部分胶料的过硫化。为了找到改进硫化工艺的方法,本文研究了硫化参数对胶料温度场和硫化程度场的影响。硫化参数包括热源温度、硫化时间和预热温度。相对应这三个因素,用ABAQUS有限元软件建立三维模型做了三组对比模拟,结果表明对温度场影响最大的是热源温度,最低的是预热温度;对硫化程度影响最大的是热源温度,最低的是硫化时间。根据数据分析提出了最优的工艺参数。     

非充气安全轮胎的研究现状

随着车辆行业的不断发展,充气橡胶轮胎爆胎引发的交通事故率越来越高。为了降低爆胎的发生率,世界各大轮胎公司推出了一系列安全性能优异的非充气安全轮胎,本文针对这些非充气安全轮胎的研究现状进行了介绍,为国内非充气安全轮胎的研发及轮胎结构设计提供一定的参考建议。     

PVC膜专用料力学性能影响因素的探究

采用转矩流变仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和傅立叶变换红外光谱仪研究了聚氯乙烯(PVC)在不同加工温度和转速下的流变性能、塑化行为和结晶性能,探究了塑化效果、微纳层叠器数量对PVC力学性能的影响和PVC专用料吹塑成膜后的力学性能。结果表明,随着加工温度升高、转速增加,塑化时间缩短、凝胶化度增加,塑化行为进行越充分,而平衡扭矩随着加工温度升高而减小,随转速提高而增大;PVC结晶度随加工温度提高而增大,随转速增加而下降。在加工温度为185℃下,随着转速的提高,试样的断裂伸长率不断增大,而纵向、横向拉伸强度先增大后减小,且在转速为40 r/min时均达到最大值,分别为24.8 MPa和23.3 MPa,;在转速为40 r/min下,随着加工温度的提高,试样的断裂伸长率不断增大,而纵向、横向拉伸强度均先增大后减小,且在加工温度为185℃时均达到最大值,分别为24.6 MPa和22.6 MPa。PVC片材的密度和纵向拉伸强度与微纳层叠器数量成正比;与未加微纳层叠器相比,经过6节微纳层叠器后吹塑成膜的轴向拉伸强度提高13.5%,轴向断裂伸长率提高12.4%,轴向直角撕裂强度相应提高34.7%。     

扁平轮胎硫化工艺的有限元分析

以255/30R22轮胎为例,用ABAQUS软件建立有限元模型对硫化过程进行两次模拟,一次不考虑反应热,另一次用子程序HETVAL加载反应热,分别得到两次模拟的温度场,并编写子程序UVARM得到有反应热条件下的硫化程度场。结果表明：轮胎硫化过程中,硫化反应热影响硫化温度曲线的峰值,但对最终温度影响不大;加载反应热能够更好地模拟轮胎真实硫化过程;无论温度场还是硫化程度场,总是薄胶料的值高于厚胶料的值;后硫化作用不容忽视,传统硫化工艺有改进的必要和空间。     

信息动态

介绍世界各大轮胎公司推出的新型非充气安全轮胎.固铂轮胎公司的仿生蜂巢轮胎、米其林公司的Tweel轮胎、韩泰公司的i-Flex等新型非充气安全轮胎采用聚氨酯弹性材料以及蜂巢式、轮辐式或螺旋网状等结构作为轮胎支撑,具有质量小、强度高、减震好和安全性高等优点.