黄益宾
,
柳和生
,
黄兴元
,
熊爱华
高分子材料科学与工程
采用自行研制的气辅共挤成型实验系统和矩形截面气辅双层共挤口模,实验研究了气辅共挤过程中气体压力、气体温度以及气阀的开启顺序对气垫层稳定性的影响,得到了建立稳定气辅共挤气垫层的基本工艺准则.结果表明,气体压力和温度是影响气垫层稳定性的关键因素,要形成稳定气垫层,气体的压力和温度应尽量与聚合物熔体接近,气体和熔体的压力差不应超过0.1MPa,温度差不应超过10℃,先开启气阀时,要严格控制气体压力.
关键词:
聚合物
,
气辅
,
共挤
,
气垫层
,
稳定性
董添文
,
黄兴元
,
江顺亮
,
柳和生
高分子材料科学与工程
基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法,采用FORTRAN语言,自行开发了一套模拟非牛顿流的程序.采取镜像粒子法处理固壁边界.使用移动最小二乘(MLS)修正密度,消除压力振荡.选取幂率模型计算非牛顿流体黏度.通过模拟平板Poiseuille流验证了该程序计算非牛顿流的正确性.最后,将SPH方法应用于单螺杆挤出螺槽横截面流场的计算,对比考察了剪切变稀、牛顿、剪切变稠等不同情况下的速度场、剪切速率场,计算结果与理论基本符合.螺槽中轴线上的速度分布与理论解一致.为SPH方法在更加复杂的三维螺杆挤出模拟打下了基础.
关键词:
光滑粒子流体动力学
,
非牛顿流
,
单螺杆挤出
邓小珍
,
柳和生
,
黄益宾
,
黄兴元
,
章凯
高分子材料科学与工程
在等温理论模型得到实验验证的基础上,运用有限元方法对i形多层共挤口模进行了三维非等温粘弹数值模拟研究,对比分析了传统共挤和气辅共挤成型时口模内的流场和口模外离模膨胀及界面形状的异同.研究结果表明,熔体流率的变化对传统共挤和气辅共挤成型过程中壳层和芯层的离模膨胀现象均有较大影响,但对异型材整体离模膨胀现象影响不明显;气辅共挤不仅能有效减小甚至消除传统共挤过程中的离模膨胀现象,而且具有显著的节能效果;共挤口模出口处剪切速率和二次流动最大值处即为制品变形最严重处.
关键词:
挤出胀大
,
数值模拟
,
粘弹性
,
气辅共挤
熊爱华
,
柳和生
,
黄兴元
,
江青松
,
周献华
高分子材料科学与工程
基于Hele-Shaw理论及广义非牛顿流体本构方程,建立了纤维增强聚合物三维薄壁注塑成型充填阶段数学模型,根据Folgar-Tucker取向模型,建立了纤维取向张量模型。采用Moldflow对拉伸试样的注塑流动过程进行模拟,研究纤维含量f和纤维间相互作用系数Ci对纤维取向的影响。结果表明,随着Ci增大,平均纤维的取向性呈减小的趋势;试样不同部位的纤维取向不同;f对纤维取向性影响较小,且存在一个最佳含量百分比数值。
关键词:
短玻璃纤维增强聚合物
,
流动过程
,
纤维取向
,
Moldflow
熊爱华
,
柳和生
,
黄兴元
,
黄益宾
,
江青松
,
赖家美
高分子材料科学与工程
采用Moldflow对聚丙烯及其短玻璃纤维增强复合材料的注塑成型过程进行3D模拟分析,基于Taguchi试验设计方法（DOE）,采用L16（45）正交矩阵进行试验设计,研究工艺参数对注射压力和翘曲变形的影响。结果表明,纤维含量对注射压力和翘曲变形影响作用较为显著,且存在最佳值;模具温度、熔体温度、保压时间和保压压力对注射压力的影响为单调的线性关系,但其对翘曲变形的影响较复杂。
关键词:
短玻纤增强聚丙烯复合材料
,
注塑成型
,
数值模拟
,
Taguchi试验设计
肖建华
,
柳和生
,
黄兴元
,
熊爱华
高分子材料科学与工程
采用参数渐变法和Thompson变换,对粘弹性高分子熔体在不同气体辅助挤出口模内的流动进行了数值模拟研究.考察了体积流量、松弛时间和滑移段长度对挤出物挤出胀大比的影响.研究表明,熔体在滑移段的停留时间与材料松弛时间之比与挤出胀大比之间存在指数衰减关系,其实质是熔体在滑移段处于形变衰减过程.理论分析与数值模拟具有高度的一致性,表明该方程可用于指导气辅口模设计.
关键词:
气辅挤出
,
滑移段长度
,
挤出胀大比
,
松弛时间
,
停留时间
何建涛
,
柳和生
,
黄兴元
,
邓小珍
,
黄益宾
高分子材料科学与工程
应用有限元分析方法,采用Giesekus本构方程,对L型双层共挤模型进行了三维粘弹等温共挤出数值模拟,分析了2种不同进料方案下传统共挤和气辅共挤口模出口面的速度场、剪切速率场以及挤出胀大和变形情况.研究表明,异型材传统共挤的挤出胀大和变形受进料方案的影响,而气辅共挤则不受其影响.异型材传统共挤在口模出口面速度的非均匀分布是导致挤出胀大和变形的主要原因;气辅共挤口模出口面速度分布均匀,无胀大和变形,说明气辅共挤能消除异型材传统共挤中的挤出胀大和变形.
关键词:
气辅共挤
,
挤出胀大
,
异型材
,
粘弹流动
,
数值模拟
宋建辉
,
黄兴元
高分子材料科学与工程
采用数值模拟的方法对T型截面口模气辅挤出成型过程中滑移段长度、挤出流量和松弛时间对挤出物的变形和挤出胀大的影响进行了研究.结果表明,气辅挤出段长度的增加可以减小挤出物的变形和挤出胀大,减小挤出流量和松弛时间对变形和挤出胀大的影响,并且当气辅挤出段的长度增加到一定值后,挤出胀大比为1且不受松弛时间和挤出流量的影响,这个值随挤出流量的增加和松弛时间的延长而增加.
关键词:
气辅挤出
,
T型异型材
,
挤出胀大
,
长度
,
数值模拟
邓小珍
,
柳和生
,
黄兴元
,
黄益宾
,
万齐访
高分子材料科学与工程
基于流变学基本方程和PTT本构方程,建立了三维粘弹曲线型塑料异型材包覆共挤成型数值模型,运用有限元方法对数值模型进行了模拟计算,分析研究了气体辅助工艺对曲线型异型材共挤成型过程中挤出胀大、扭曲变形及口模内流场分布的影响.研究结果表明,传统共挤成型时,共挤制品的挤出胀大及变形、口模内熔体速度场、压力场、剪切速率及应力场等的分布均随着壳层熔体黏度的变化而变化,而气辅共挤成型时,共挤制品的挤出胀大和变形现象以及口模内熔体流场的分布均与芯壳层熔体的物性无关,能实现制品截面形状和尺寸与口模截面形状和尺寸保持一致的精密共挤.
关键词:
曲线型异型材
,
气辅共挤
,
粘弹性
,
挤出胀大
,
数值模拟
邓小珍
,
柳和生
,
黄益宾
,
黄兴元
,
何建涛
高分子材料科学与工程
采用PTT本构方程和Arrhenius黏度对温度依赖方程,运用有限元方法,对低密聚乙烯(LDPE)/高密聚乙烯(HDPE)熔体的共挤过程进行了三维非等温粘弹数值模拟,对比分析了两熔体在传统和气辅共挤过程中的速度场、剪切速率分布和层间界面形貌.研究表明,气辅共挤成型在口模出口处不存在二次流动,且在挤出方向流速均匀,剪切速率分布均匀且数值比传统共挤小得多,说明气辅共挤能有效消除传统共挤过程中的挤出胀大和界面偏移现象.
关键词:
气辅共挤
,
非等温
,
粘弹流动
,
挤出胀大
,
数值模拟
