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RTM中纤维结构对树脂浸渍影响的数值模拟被引量：4: 2017年; 在树脂传递模塑成型(RTM)中,缩减充模时间以及降低气泡含量是该工艺不断完善的两个关键。本文以牛顿流体为基础,结合Navier-Stokes方程组,构建了二维双尺度气液两相流模型。采用有限体积法(FVM)求解计算域流场物理量,并利用流体体积(VOF)界面追踪技术实现了等温充模阶段的模拟。综合分析了充模阶段流场物理量的变化情况,研究了纤维结构以及树脂黏度对充模时间以及气泡形成与排除的影响,并与分析结果和实验结果进行对照,吻合度较高。数值计算结果表明,二维双尺度模型能准确反映树脂的充模过程。对于低黏度熔体,编织纤维的横纵向孔隙宽度均有一个最佳尺寸,此外,树脂黏度的增加会影响气泡在纤维中的形成以及排除过程,从而影响最终的充模时间。; 周云飞方荀王文琪郭卫红戴干策; 关键词：充模时间数值模拟 FVM VOF 纤维结构

尼龙6反应注射成型厚度效应的数值模拟被引量：1: 2018年; 对尼龙6反应注射成型加工进行了数值模拟,考察了三维模腔的厚度对加工过程中体系温度、转化率及结晶度的影响。结果表明,体系的温度、转化率及结晶度存在厚度效应。入模初期表层温度较高,约24s后呈现由表面层向中心层的逐渐递增分布;体系各层温升高至极值后呈现由表面层向中心层转化率递增、结晶度递减分布。片材厚度增大会使体系的极值温度升高、升至峰值温度的时间延迟、峰温变宽甚至出现高温平台期;厚度变化不影响单体聚合完全所需时间,但中心层的转化率最大上升速率出现的时间相应地延迟,由2mm时的约40s增至10mm时的约72s。表面层的结晶度不受厚度影响,但中心层结晶时间随厚度增大而显著延长,由2mm时的约238s延长至10mm时的约491s。; 沈春银丁焰强沈晓华周云飞谢涵广戴干策; 关键词：数值模拟尼龙6 反应注射成型

高黏度树脂在纤维织物中浸渍过程的CFD模拟: 2016年; 采用VOF(Volume of Fluid)方法结合多孔介质模型对树脂在纤维织物中的流动前沿进行追踪,并对截留在纤维织物中的气泡进行捕获。纤维织物中的气泡主要由结构不均匀性造成,结构的不均匀性导致流体速度差异并形成多个流动前沿,气泡在动压的作用下会发生迁移。研究了压力、黏度以及双尺度孔隙率对浸渍速率的影响,发现浸渍时间和压力成反比,和黏度以及纤维束孔隙率与横向渗透率的比值成正比;纤维织物的浸渍速率主要取决于微观浸渍速率,而与纤维束的间距无关。; 方荀周云飞沈春银戴干策; 关键词：气泡 VOF 多孔介质

尼龙6反应注射成型的数值模拟与工程分析被引量：2: 2018年; 采用Matlab软件对三维薄层模腔内尼龙6的反应注射成型进行了数值模拟。考察了反应速率常数(K_0)、物料入模注射温度(T_0)和模腔壁面温度(T_w)对反应加工体系的温度、单体转化率与产物结晶度的影响,并对工程特征时间进行了分析。结果表明,随着K_0的增大,体系的温升幅度增大,随着温度的升高,完全聚合所需时间缩短,体系开始结晶的时间提前,而完成结晶所需时间差别不大。随着T_w的升高,体系的温升幅度增大,聚合加快,单体完全转化所需时间显著缩短,结晶完全所需时间延长;但T_w<150℃时,提高T_w会使结晶开始时间提前,而T_w> 150℃后则延迟。T_0对体系温升幅度、单体转化和结晶行为的影响不大。工程分析表明,单体转化与聚合物结晶适宜匹配的K_0的范围为90×10~4～110×10~4s^(-1),T_w的范围为145～155℃,从能耗角度考虑,T_0应尽可能地低。; 沈春银丁焰强周云飞谢涵广戴干策; 关键词：数值模拟有限差分法尼龙反应注射成型

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周云飞