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聚合物中空型材气辅挤出三维黏弹数值模拟
  • ISSN号:1672-7207
  • 期刊名称:中南大学学报(自然科学版)
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TQ320.663[化学工程—合成树脂塑料工业]
  • 作者机构:[1]南昌大学机电工程学院,江西南昌330031, [2]江西科技师范大学光电子与通信重点实验室,江西南昌330038
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51163011,51463015);国家教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20093601110001);赣鄱英才555工程领军人物培养计划项目(2011);江西省研究生创新专项基金资助项目(YC2014-B004)
  • 相关项目:气-液-液耦合作用下塑料异型材气辅共挤成型机理研究
中文摘要:

根据中空型材的结构特点,利用三维等温微分黏弹有限元方法,对中空"回"型截面型材的4种聚合物熔体挤出方式(无气辅、内/外壁单气辅和内外壁双气辅挤出)在口模内外的流动场进行数值模拟,得到4种挤出方式的离模膨胀率、压力场、速度场、剪切速率和法向应力场分布情况。研究结果表明:对于内/外壁单气辅挤出,由于内/外壁面的压力、速度、剪切速率和应力场分布不对称,使得挤出熔体容易出现突出的膨胀/收缩现象;虽然无气辅挤出的各种物理场数值相对较大,但由于内外壁面产生的物理场均存在相互反作用,离模膨胀效应却不是特别严重;而内外壁双气辅挤出,由于熔体内外壁均满足完全滑移条件,使得压力、法向速度、剪切速率和应力场均为0,离模膨胀效应得到有效消除。

英文摘要:

According to the structural feature of hollow profile, by using three dimensional isothermal differential viscoelastic finite element method, four kinds of different extrusion methods(i.e., traditional without gas-assisted extrusion(TWGE), inner wall alone gas-assisted extrusion(IAGE), outer wall alone gas-assisted extrusion(OAGE), and internal and external double wall gas-assisted extrusion(IEDGE)) of the hollow back-typed section profile’s melt flow field inside and outside the die were numerically simulated. The die swell ratio, pressure, velocity, shear rate and normal stress field distributions of four extrusion methods were obtained. The results show that the phenomenon of die swell and shrink are easily generated due to the non-uniformed distribution of the pressure, velocity, shear rate and normal stress field for the IAGE and OAGE methods. Although the TWGE’s physical field values are the largest, the die swell effect is not very serious due to the interaction force existed between the outer wall and inner wall. But for the IEDGE method, the pressure, normal velocity of X and Y direction, shear rate and stress fields are equal to zero inside and outside the die, and the die swell effect is greatly removed because the full slip condition inside of the die is satisfied by using the double gas-assisted extrusion method.

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期刊信息
  • 《中南大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中南大学
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南长沙中南大学校本部
  • 邮编:410083
  • 邮箱:zngdxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88879765
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-7207
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1426/N
  • 邮发代号:42-19
  • 获奖情况:
  • 首届全国优秀科技期刊评比一等奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,首届中国有色金属工业优秀科技期刊评比一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:20874