国家自然科学基金(51163011) 作品数:31 被引量:58 H指数:6 相关作者: 柳和生 黄兴元 黄益宾 邓小珍 何建涛 更多>> 相关机构: 南昌大学 上饶师范学院 东华理工大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家教育部博士点基金 江西省自然科学基金 更多>> 相关领域: 化学工程 自动化与计算机技术 更多>>
气辅微管挤出成型的数值模拟 被引量:4 2015年 以微管为研究对象,采用Bird-Carreau黏度模型,运用有限元分析软件Polyflow,对传统微管挤出和气辅微管挤出成型过程进行了三维等温数值模拟,研究分析了传统微管挤出和气辅微管挤出时的挤出胀大率、速度场、压力场以及剪切速率场。对模拟结果进行了分析和对比,研究结果表明,气辅微管挤出时,挤出胀大基本被消除;口模出口处熔体的速度场均匀一致,剪切速率基本为零;熔体压力比传统微管挤出降低一半。 黄楚晔 柳和生 黄兴元 万齐访 任重关键词:微管 气辅挤出 挤出胀大 数值模拟 气体辅助工艺对曲线型异型材共挤成型的影响 被引量:2 2015年 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。 邓小珍 柳和生 黄兴元 黄益宾 万齐访关键词:粘弹性 挤出胀大 数值模拟 聚合物气辅共挤成型中气垫层的建立及其稳定性分析 被引量:4 2013年 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。 黄益宾 柳和生 黄兴元 熊爱华关键词:气辅 共挤 稳定性 L型异型材气辅共挤胀大及变形的数值模拟和实验验证 被引量:7 2014年 以L型双层共挤异型材为研究对象,采用Phan-Thien and Tanner(PTT)本构方程对该模型进行了三维等温数值模拟,并使用聚丙烯(PP)对该模型进行了实验研究,对比分析了数值模拟结果与实验结果。研究表明,气体以及重力的影响将使气辅共挤异型材制品截面积偏小;数值模拟和实验结果均表明气辅技术能有效减小异型材共挤过程中的挤出胀大和变形,提高共挤异型材制品的质量以及简化异型材共挤口模的设计。 柳和生 何建涛 黄兴元 邓小珍 万齐访关键词:异型材 挤出胀大 数值模拟 气体辅助共挤出矩形截面PP双层型材的实验研究 被引量:3 2013年 为实验研究气体辅助共挤成型工艺的特性,建立了气辅共挤成型实验系统,通过气辅共挤和传统共挤出矩形截面的聚丙烯PP(2.0HC)/PP(T300)双层型材,在挤出胀大、黏性包围、挤出产量及制品表面质量四4个方面做了对比研究。结果表明,气辅共挤制品的挤出胀大率接近于0,黏性包围程度相比传统共挤减小了60%;在相同生产条件下,气辅共挤出产量高于传统共挤,而气辅共挤制品的表面质量与传统共挤制品无明显差别。研究证明了气体辅助共挤能显著改善共挤制品质量并能提高生产效率。 黄益宾 柳和生 黄兴元 熊爱华关键词:聚丙烯 挤出胀大 内层熔体预填量对溢流法水辅共注填充过程的影响 被引量:2 2016年 基于流体运动基本控制方程和Giesekus黏弹模型,在OpenFOAM流体计算开源平台上采用有限体积法编制了新求解器,同时采用体积分数法追踪多相流中的自由界面,并利用此求解器对溢流法水辅共注填充过程进行了仿真计算。系统地分析了内层熔体预填量对制品最终形态的影响,发现随着内层熔体预填量的增加,制件中空率减小,内层熔体的残余壁厚增加,皮层熔体则变化不明显;另外,基于熔体黏弹特质对结果进行了解释。还系统地进行了相关水辅共注实验,结果表明,其得到的结论和数值模拟所得结论相同。 章凯 柳和生 余忠 李厅 上官云硕 黄益宾 匡唐清关键词:数值模拟 L型异型材气辅共挤胀大的三维等温数值模拟 被引量:2 2014年 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。 何建涛 柳和生 黄兴元 邓小珍 黄益宾关键词:挤出胀大 异型材 数值模拟 气体压力对气辅共挤成型界面的影响 被引量:7 2014年 将气体简化为广义牛顿流体,并作为单独一层,针对矩形气辅共挤口模,建立了三维粘弹有限元模型,对理论模型进行了数值计算,研究了气体压力对气辅共挤成型界面形貌的影响及形成稳定气垫层所需最小气体压力与气垫层厚度和熔体流率的关系。研究表明,当稳定气垫层形成后,随着气压力或气垫层厚度的增大,共挤制品挤出胀大率减小,粘性包围程度增大;形成稳定气垫层所需的最小气体压力随气垫层厚度的增大而减小,随着熔体流率的增大而增大。 柳和生 邓小珍 黄益宾 黄兴元 赖家美关键词:牛顿流体 界面形貌 数值模拟 气辅共挤精密成型中2种方法处理气体层的比较 被引量:3 2016年 将共挤口模内气体层分别简化为完全滑移边界条件和不可压缩流体,基于流变学基本方程和Phan-Thien Tanner(PTT)本构方程,建立L型截面三维非等温黏弹性多层气辅精密共挤成型数值模型,并采用稳定的数值求解技术对数值模型进行模拟计算,将2种数值模型模拟计算所得结果进行对比分析。研究结果表明:2种数值模型模拟所得口模内熔体的速度场、压力场、剪切速率、应力场和温度场等分布基本一致,但两者模拟所得口模出口端面熔体的边界和层间界面形貌略有差异,将气体层简化为完全滑移边界条件模拟所得口模出口端面熔体的边界和层间界面形貌更接近实验结果。 邓小珍 柳和生 黄益宾 黄兴元 何建涛关键词:不可压缩流体 非等温 数值模拟 L型异型材气辅共挤气辅段长度的预测 被引量:7 2013年 以L型双层共挤异型材为研究对象,采用Phan-Thien and Tanner(PTT)本构方程,应用Arrhenius方程来描述温度对黏度的影响,通过有限元方法分析了聚丙烯(PP)/聚苯乙烯(PS)熔体在气辅共挤口模内的三维黏弹非等温流动过程,对比分析了不同流率下气辅共挤口模所需的最短气辅段长度,同时分析了口模出口面的剪切速率及第一法向应力差的分布情况。结果表明,气辅共挤并不能完全消除挤出胀大,但能极大限度地降低挤出胀大;通过分析流道内的压力、剪切速率及第一法向应力差分布可以确定一个合适的气辅段长度;随着熔体流率的增加,气辅共挤口模所需的最短气辅段长度也相应地增加,但增速并不明显。 何建涛 柳和生 黄益宾 黄兴元 邓小珍关键词:异型材 非等温 数值模拟