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注射模充模流动和传热过程的理论与算法 被引量:14
1
作者 刘春太 申长雨 +1 位作者 陈静波 王利霞 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期101-105,110,共6页
从粘性流体力学的质量、动量和能量方程出发 ,针对塑料注射成型特点 ,基于量纲分析 ,建立了适合于充模分析的数学模型。控制方程的求解主要包括三个阶段 :压力场、温度场和流动前沿位置的确定。数值求解采用有限元法求解压力场、有限差... 从粘性流体力学的质量、动量和能量方程出发 ,针对塑料注射成型特点 ,基于量纲分析 ,建立了适合于充模分析的数学模型。控制方程的求解主要包括三个阶段 :压力场、温度场和流动前沿位置的确定。数值求解采用有限元法求解压力场、有限差分法求解温度场、控制体积法确定流动前沿位置 。 展开更多
关键词 注射模 充模流动 传热过程 理论 算法
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聚合物熔体在L型异型材挤出口模内三维粘弹流动数值模拟 被引量:6
2
作者 柳和生 涂志刚 熊洪槐 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期114-117,共4页
利用罚函数有限元法,采用PTT粘弹模型,对聚合物熔体在L型异型材挤出口模内的三维等温流动进行了数值模拟,得出了不同挤出量下的速度和应力分布。结果表明,流速在成型区内并在其入口附近达到其在口模内的最大值;剪切应力在成型区内并在... 利用罚函数有限元法,采用PTT粘弹模型,对聚合物熔体在L型异型材挤出口模内的三维等温流动进行了数值模拟,得出了不同挤出量下的速度和应力分布。结果表明,流速在成型区内并在其入口附近达到其在口模内的最大值;剪切应力在成型区内并在其入口附近明显持续上升,达到其在口模内的最大值后迅速回落;第一法向应力差在过渡区内并在其出口附近达到其在口模内的最大值,此后在过渡区和成型区的结合面两端近距离内急剧下降,因此成型区和过渡区接合处是熔体流动不稳定的发源地;口模内最大剪切应力和最大第一法向应力差均随挤出量的增加而近似呈线性上升,而不会急剧增加。 展开更多
关键词 挤出 异型材 聚合物流动 粘弹流动 挤出口模 数值模拟
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L型异型材挤出口模内聚合物熔体三维等温幂律流动的数值模拟 被引量:6
3
作者 柳和生 涂志刚 熊洪槐 《机械设计与制造》 2004年第5期57-60,共4页
利用罚有限元法,采用幂律本构模型,对聚合物熔体在L型异型材挤出口模内的三维等温流动进行了数值模拟,分析了口模内熔体流动的速度场和应力场。分析表明:L型异型材挤出口模截面不能简单视作两矩形截面的几何组合,因为其上有三个特征流动... 利用罚有限元法,采用幂律本构模型,对聚合物熔体在L型异型材挤出口模内的三维等温流动进行了数值模拟,分析了口模内熔体流动的速度场和应力场。分析表明:L型异型材挤出口模截面不能简单视作两矩形截面的几何组合,因为其上有三个特征流动区;过渡区对熔体在口模内的流动有非常大的影响,它不但影响成型区熔体的流动,而且对稳流区熔体的熔体的流动产生一定的影响;此外,因为在过渡区产生了熔体拉伸取向,需要一定的成型区长度使高分子链段充分松弛。 展开更多
关键词 塑料异型材 挤出 口模 聚合物熔体流动 幂律流动 数值模拟
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聚苯乙烯熔体挤出流动特性的研究 被引量:7
4
作者 梁基照 《合成树脂及塑料》 CAS 1993年第4期35-40,共6页
应用毛细管流变仪,考察了两种聚苯乙烯-Styron498(PS498)和Styron492J(PS492J)熔体挤出过程中的流动行为及其影响因素。实验发现,两试样熔体的流动均不严格地服从幂律;在相同条件下,PS492J的非牛顿性较PS498明显;两试样熔体的粘度对温... 应用毛细管流变仪,考察了两种聚苯乙烯-Styron498(PS498)和Styron492J(PS492J)熔体挤出过程中的流动行为及其影响因素。实验发现,两试样熔体的流动均不严格地服从幂律;在相同条件下,PS492J的非牛顿性较PS498明显;两试样熔体的粘度对温度的依赖关系符合Arrhenius方程。本文还就熔体流变行为与分子结构参数的关系进行了初步定量分析。 展开更多
关键词 熔体 挤出 流动特性 聚苯乙烯
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矩形收敛流道内聚合物熔体三维等温幂律流动的数值模拟 被引量:7
5
作者 柳和生 涂志刚 熊洪槐 《轻工机械》 CAS 北大核心 2004年第1期26-30,共5页
本文利用罚有限无法 ,采用幂律本构模型 ,对聚合物熔体在矩形收敛口模内的三维等温流动进行了数值模拟。对于幂律模型 ,即使流量非常大 ,经过有限次迭代 ,计算都能够收敛 ,并得到合理的结果。流量越大 ,则主流动方向的流速从流道入口至... 本文利用罚有限无法 ,采用幂律本构模型 ,对聚合物熔体在矩形收敛口模内的三维等温流动进行了数值模拟。对于幂律模型 ,即使流量非常大 ,经过有限次迭代 ,计算都能够收敛 ,并得到合理的结果。流量越大 ,则主流动方向的流速从流道入口至出口加速上升的趋势越明显。在流道中心呈现拉伸流动 ,而壁面附近则为剪切流动。流道的中心部位存在比拉伸应力更大的第一法向应力差。在同一横截面上压力并不相同 ,因此以往关于在同一横截面上的压力恒定的假设是不恰当的。采用罚有限元法 ,速度场很小的误差就可能导致压力求解较大的误差 ,而且在流道壁面附近这种误差表现得特别显著 ,因此用罚有限元方法求解压力场有较大的局限性。 展开更多
关键词 成型加工 罚有限元法 聚合物熔体 幂律本构模型 三维等温流动 数值模拟
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一种新型聚合物熔体动态密度测量方法的研究 被引量:3
6
作者 韩科 李增和 +1 位作者 许红 吴大鸣 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期98-101,共4页
介绍一种聚合物熔体在不同温度及压力状态下熔体密度的测量方法,该方法基于聚合物熔体PVT相互关系原理,将测量微距离的读数百分表安装在改进结构的熔体流动速率试验机上,可以测量出任意熔融温度及压力下的聚合物熔体密度。通过对测量结... 介绍一种聚合物熔体在不同温度及压力状态下熔体密度的测量方法,该方法基于聚合物熔体PVT相互关系原理,将测量微距离的读数百分表安装在改进结构的熔体流动速率试验机上,可以测量出任意熔融温度及压力下的聚合物熔体密度。通过对测量结果进行理论分析发现,聚合物熔体密度测量值符合聚合物自由体积理论,即聚合物熔体密度随温度升高而减小,随压力增大而增大。 展开更多
关键词 聚合物 熔体密度 测量方法 熔体流动速率 活塞行程梯度 熔体温度 压力
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胶丝挤出口模的流变设计 被引量:2
7
作者 王昭娥 范军领 《青岛化工学院学报(自然科学版)》 1999年第3期267-272,共6页
从理论上讨论了聚合物熔体的流变特性对产品质量的影响, 根据幂律函数方程式, 建立了在圆形口模中熔体流动的数学模型,
关键词 聚合物熔体 流动 数学模型 挤出成型 模具 橡胶
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共注成形过程中聚合物流动特性的物理可视化试验 被引量:5
8
作者 姜开宇 鲁勇 +1 位作者 杨磊 王龙飞 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期102-106,112,共6页
目前对于聚合物制品共注成形工艺过程中熔体流动特性的理论研究还缺乏直接可靠的试验依据。针对这一现状,文中通过自行开发的可视化试验装置及高速摄像机直接观测共注成形时聚合物熔体流动过程,并与相同成形参数下聚合物在相同尺寸结构... 目前对于聚合物制品共注成形工艺过程中熔体流动特性的理论研究还缺乏直接可靠的试验依据。针对这一现状,文中通过自行开发的可视化试验装置及高速摄像机直接观测共注成形时聚合物熔体流动过程,并与相同成形参数下聚合物在相同尺寸结构的金属型腔内的流动过程进行对比,对其流动特性进行分析。研究结果表明,共注成形的熔体充型流动过程会显示出与常规注射成形不同的特征。熔体的温度是影响共注塑成形特性的主要因素,不同温度的熔体在不同的注射速率下也会呈现出不同的成形特性。 展开更多
关键词 共注成形 注射成形 聚合物熔体 流动特性
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熔体层厚对聚合物共挤出胀大的影响 被引量:4
9
作者 宋卫生 《合成树脂及塑料》 CAS 北大核心 2016年第2期78-82,共5页
基于流变学理论和Phan-Thien-Tanne本构方程,建立了三维等温黏弹共挤成型流动过程的数值模型。运用有限元方法对数值模型进行了模拟计算,研究了熔体层厚对共挤成型的影响,分析了熔体层厚对挤出胀大率、偏转变形及界面形貌的影响。结果表... 基于流变学理论和Phan-Thien-Tanne本构方程,建立了三维等温黏弹共挤成型流动过程的数值模型。运用有限元方法对数值模型进行了模拟计算,研究了熔体层厚对共挤成型的影响,分析了熔体层厚对挤出胀大率、偏转变形及界面形貌的影响。结果表明:熔体层厚对挤出胀大率和界面形貌的影响较大,随着熔体层厚的增加,挤出胀大率减小;随着共挤出熔体层厚差值的增大,界面形状趋于不稳定;熔体离开口模后产生低黏度熔体向高黏度熔体一侧偏转变形,但变形程度受熔体层厚的影响不大。 展开更多
关键词 聚合物 共挤成型 熔体层厚 界面形貌 二次流动
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熔融聚合物中气泡的动力学实验研究 被引量:4
10
作者 李琳 彭玉成 陈再良 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2000年第7期50-54,共5页
通过可视化流道 ,进行大量的实验 ,观察CO2 气体与熔融聚合物在各种流场中(延伸流场、螺旋流场、几种不同流场的组合 )的形态、大小、运动、变形等现象。从实验观察角度出发 ,分析了流场结构参数、加工条件与气泡在聚合物熔体中形态、... 通过可视化流道 ,进行大量的实验 ,观察CO2 气体与熔融聚合物在各种流场中(延伸流场、螺旋流场、几种不同流场的组合 )的形态、大小、运动、变形等现象。从实验观察角度出发 ,分析了流场结构参数、加工条件与气泡在聚合物熔体中形态、分布、运动变化等的内在关系。 展开更多
关键词 熔融聚合物 二氧化碳 气汽 动力学 泡沫塑料
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Melt Rheology of Poly(Lactic Acid)/Low Density Polyethylene Polymer Blends 被引量:2
11
作者 Kotiba Hamad Mosab Kaseem Fawaz Deri 《Advances in Chemical Engineering and Science》 2011年第4期208-214,共7页
In this work, rheological properties of poly (lactic acid) (PLA), low density polyethylene (LDPE) polymer blends were investigated in the molten state. The experiments were carried on a capillary rheometer. The effect... In this work, rheological properties of poly (lactic acid) (PLA), low density polyethylene (LDPE) polymer blends were investigated in the molten state. The experiments were carried on a capillary rheometer. The effect of shear stress, temperature and blending ratio on the flow activation energy at a constant shear stress and melt viscosity of the blends are described. The results showed that the PLA/LDPE polymer blends are pseudo plastic in nature, where there viscosity decreases with increasing shear stress. Also it was found the melt viscosity of the blends decreases with increasing PLA content in the blend. 展开更多
关键词 PLA LDPE polymer BLENDS melt VISCOSITY flow ACTIVATION Energy
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聚合物熔体在曲线型异型材挤出口模内三维粘弹流动数值模拟 被引量:3
12
作者 柳和生 黄益宾 《上饶师范学院学报》 2011年第6期1-6,共6页
利用罚函数有限元法,采用PTT粘弹本构模型,对聚合物熔体在C形和Y形截面异型材挤出口模内的三维粘弹流动进行了数值模拟。在相同挤出流量下,得到了口模内不同截面上的速度和应力分布。对模拟结果的分析表明:异型流道中存在的突出棱角会... 利用罚函数有限元法,采用PTT粘弹本构模型,对聚合物熔体在C形和Y形截面异型材挤出口模内的三维粘弹流动进行了数值模拟。在相同挤出流量下,得到了口模内不同截面上的速度和应力分布。对模拟结果的分析表明:异型流道中存在的突出棱角会使局部流道截面的有效流动面积减小,产生收敛效应,收敛角越大,收敛效应越强。因而要保证熔体稳定流动,过渡区与成型区流线必须平滑连接;异型流道中不同的部位熔体所受的剪切和拉伸应力都有所不同,熔体受力历史差异可能导致制品质地不均匀,挤出口模设计中必须考虑熔体受力史。 展开更多
关键词 异型材 挤出口模 聚合物熔体 粘弹流动 数值模拟
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收敛流道内聚合物熔体流动的有限元模拟 被引量:2
13
作者 彭志勇 黄汉雄 黄有发 《橡塑技术与装备》 CAS 2005年第10期1-5,共5页
利用Polyflow软件包,对收敛流道内聚合物熔体的三维流动进行了模拟,得出了压力、速度、剪切速率和延伸应变速率的分布。在此基础上,对熔体在收敛流道内的流动规律及特点进行了分析。这为流场参数的控制和机头结构的优化设计和改进提供... 利用Polyflow软件包,对收敛流道内聚合物熔体的三维流动进行了模拟,得出了压力、速度、剪切速率和延伸应变速率的分布。在此基础上,对熔体在收敛流道内的流动规律及特点进行了分析。这为流场参数的控制和机头结构的优化设计和改进提供了理论依据。 展开更多
关键词 聚合物熔体 收敛流道 有限元模拟
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支化高分子在收缩膨胀流道中的复杂流变行为 被引量:2
14
作者 李文文 王伟 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期103-107,共5页
为了洞察支化高分子熔体在收缩膨胀流道内的复杂流变行为,文中采用S-MDCPP和DCPP模型分别描述支化高分子熔体的本构行为。针对黏弹性本构方程中的对流占优问题,采用离散的弹性-黏性应力分裂技术/迎风流线(DEVSS/SU)法解决。同时采用改... 为了洞察支化高分子熔体在收缩膨胀流道内的复杂流变行为,文中采用S-MDCPP和DCPP模型分别描述支化高分子熔体的本构行为。针对黏弹性本构方程中的对流占优问题,采用离散的弹性-黏性应力分裂技术/迎风流线(DEVSS/SU)法解决。同时采用改进的有限增量微积分(FIC)法和等低阶单元插值求解变量。研究表明,2种模型预测的结果吻合较好,而且2种模型预测的等色条纹图与实验结果吻合较好。另外,还讨论了Weissenberg数对支化高分子流变行为的影响。 展开更多
关键词 关键词:高分子熔体 收缩膨胀流 本构模型 流变学
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聚合物固体粒子在熔体中的流动和传热数值分析 被引量:2
15
作者 梁畅 罗兵 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期97-101,共5页
对螺杆挤出机螺槽建立了准三维的流动和传热模型,模拟了聚合物固体粒子在熔体中的流动、受热、温升和熔融行为;采用横纵向截面研究了聚合物固体粒子的速度和温度随时间的变化情况;通过计算得出了固体粒子熔融所需要的时间以及流场总能... 对螺杆挤出机螺槽建立了准三维的流动和传热模型,模拟了聚合物固体粒子在熔体中的流动、受热、温升和熔融行为;采用横纵向截面研究了聚合物固体粒子的速度和温度随时间的变化情况;通过计算得出了固体粒子熔融所需要的时间以及流场总能量增量中外部传热和内部黏性耗散生热所占的百分比。结果表明,机筒传热和黏性耗散对系统能量增加的贡献为3.68∶1。 展开更多
关键词 聚合物 固体粒子 熔体 流动 传热 螺杆挤出机 数值分析
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气体流量对管材气辅挤出的影响 被引量:2
16
作者 余忠 黄益宾 +2 位作者 章凯 董添文 李厅 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期113-117,123,共6页
将气体简化为广义牛顿流体,并作为单独的内外两层,针对管材型气辅挤出口模,建立了二维有限元模型,并进行了数值模拟,研究了气体流量对口模出口处剪切速率、熔体速度及口模流道中心处熔体压力的影响。研究表明,当气体流入口模流道内,聚... 将气体简化为广义牛顿流体,并作为单独的内外两层,针对管材型气辅挤出口模,建立了二维有限元模型,并进行了数值模拟,研究了气体流量对口模出口处剪切速率、熔体速度及口模流道中心处熔体压力的影响。研究表明,当气体流入口模流道内,聚合物熔体在口模出口处厚度为-0.85~0.85 mm剪切速率为零,为促使聚合物熔体既满足表面质量不因剪切速率不均引起表面质量缺陷,又满足在厚度方向的尺寸要求(即2 mm),故需将聚合物熔体与气体相汇处的流道沿厚度方向扩大0.3 mm;同时也为了进一步降低因速度梯度大而引起的表面质量缺陷,文中进气体流量为2.512×10-3m/s最佳。因此,当气体作为一种辅助工艺引入到聚合物挤出成型当中,需在两相流相汇处流道沿厚度方向预留足够的空间(本文是预留制品厚度的20%的尺寸)以满足制品的尺寸及表面质量要求。 展开更多
关键词 聚合物熔体 气体流量 管材 气辅挤出 数值分析
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弹性体挤出流动中第一法向应力差的预测 被引量:1
17
作者 梁基照 《弹性体》 CAS 1995年第1期41-44,共4页
本文探讨了如何通过聚合物熔体流变特性参数的测量来估算挤出流动中第一法向应力差N1的问题。简要评述了这方面研究的进展。提出了两个描述N1与其他流变参数如挤出胀大比的关系式。
关键词 挤出流动 弹性体 高聚物 挤出成型 应力差
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延伸流场中的气熔两相流实验现象与分析 被引量:1
18
作者 李琳 王洪 彭玉成 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期61-65,共5页
为研究气泡在熔体中的动力学,自行设计了圆柱形可视化流道,直接将CO2气体注入聚合物熔体中,观察CO2气泡在小孔延伸流场中不同位置区域时,其形态、大小、运动、变形等动力学现象.并从经典两相流理论的角度出发,分析了流场结构参数、加工... 为研究气泡在熔体中的动力学,自行设计了圆柱形可视化流道,直接将CO2气体注入聚合物熔体中,观察CO2气泡在小孔延伸流场中不同位置区域时,其形态、大小、运动、变形等动力学现象.并从经典两相流理论的角度出发,分析了流场结构参数、加工条件对气泡在聚合物熔体中形态、分布、运动变化等的影响.实验结果表明:气相在熔体中是以泡状存在的,单一的大气泡经过延伸后,将发生破裂,成为许多细碎的小气泡,且破裂的小气泡的大小、分布、密度等与加工温度、速度、进气压力等有关;气泡经过小孔延伸后破裂,使气熔两相趋于混合,有利于CO2作为发泡剂在泡沫塑料制品生产中的应用. 展开更多
关键词 延伸流场 气泡 熔融聚合物 两相流
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高密度聚乙烯二元共混物的流变行为 被引量:1
19
作者 廖华勇 陶国良 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期49-53,共5页
测试了3种高密度聚乙烯(HDPE)二元共混物的低熔体流动速率(MFR)、表观黏度曲线、储能模量和损耗模量。结果表明,随着低MFR组分含量x的增加,共混物的MFR逐渐下降。可用指数衰减函数拟合共混物的MFR-含量x关系曲线。当低MFR组分含量x增加... 测试了3种高密度聚乙烯(HDPE)二元共混物的低熔体流动速率(MFR)、表观黏度曲线、储能模量和损耗模量。结果表明,随着低MFR组分含量x的增加,共混物的MFR逐渐下降。可用指数衰减函数拟合共混物的MFR-含量x关系曲线。当低MFR组分含量x增加时,3种共混物发生剪切变稀的角频率减小,同一角频率下黏度值逐渐增大。通过非线性拟合Maxwell模型的方法获得共混物HDPE 9641/5000S的松弛时间谱。在同一松弛模量下,HDPE 9641/5000S(10/90,质量比)和HDPE 5000S松弛时间最长,HDPE 9641/5000S(50/50,质量比)居中,HDPE 9641最短。随着HDPE5000S在共混物中含量的增加,松弛时间谱曲线以短时区为轴心逆时针旋转,向长时区偏移。 展开更多
关键词 高密度聚乙烯 高分子共混物 松弛时间 黏度 模量 熔体流动速率
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聚合物熔体延伸粘度的研究方法 被引量:1
20
作者 钟耕娟 黄汉雄 +1 位作者 黄有发 吕柏源 《塑料科技》 CAS 2003年第3期25-28,共4页
 聚合物熔体的延伸粘度是影响聚合物熔体流动特性和成型制品性能的重要因素。本文较为系统地介绍了聚合物熔体延伸粘度的理论和实验研究方法,着重介绍了Cogswell、Gibson、Binding和Berstered等人的理论研究工作,为进一步研究熔体的延...  聚合物熔体的延伸粘度是影响聚合物熔体流动特性和成型制品性能的重要因素。本文较为系统地介绍了聚合物熔体延伸粘度的理论和实验研究方法,着重介绍了Cogswell、Gibson、Binding和Berstered等人的理论研究工作,为进一步研究熔体的延伸粘度提供思路。 展开更多
关键词 聚合物熔体 延伸粘度 研究方法 收敛流动 流动特性
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