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聚合物气辅共挤成型界面的有限元模拟和分析
  • ISSN号:1000-7555
  • 期刊名称:高分子材料科学与工程
  • 时间:2012.12
  • 页码:187-190
  • 分类:TQ320.663[化学工程—合成树脂塑料工业]
  • 作者机构:[1]上饶师范学院上饶市高分子材料辅助成型重点实验室,江西上饶334001, [2]南昌大学聚合物加工研究室,江西南昌330031
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51163011);教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20093601110001);江西省自然科学基金资助项目(20114BAB206026)
  • 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:

基于流变学基本方程和Phan Thien—rranner(PTT)本构方程,建立了矩形截面双层型材口模气辅共挤出和传统共挤出的三维非等温粘弹有限元模型,使用粘弹应力分离法(EVSS)、非协调流线迎风法(SU)等有限元方法数值模拟了两种聚合物熔体在口模内的流动过程,得到了气辅共挤和传统共挤层间界面的三维形貌图和剪切应力分布,对比分析了两种共挤界面的粘性包覆和剪切应力分布情况,研究结果表明,气辅共挤可使粘性包围程度减小60%以上,界面剪切应力峰值减小30%以上,气辅共挤将能有效改善共挤制品层厚分布均匀性及界面稳定性。

英文摘要:

A 3D non-isothermal viscoelastic finite element (FEM) model was established based on fundamental equations of rheology and Phan Thien-Tanner(PTT) constitutive model for a rectangular shaped bilayer co-extrusion polymer profile. Then, numerical simulations of the flow of two polymer melts in gas-assisted and conventional coextrusion process were performed respectively by means of finite element methods such as elasitc-viscous-split-stress (EVSS) method, streamline-upwind(SU) method and so on. Through these simulations, it is obtained the 3D morphology and the shear stress distribution of the interfaces of gas-assisted co-extrusion and conventional coextrusion. Finally, the encapsulation and shear stress distribution of the two co-extrusion interfaces were compared and analyzed. The results show that the gas-assisted co-extrusion can reduce the degree of encapsulation by more than 60%, and reduce the peak shear stress by more than 30%. Gas-assisted co-extrusion can improve the thickness uniformity of the multi-layers of co-extrusion products and enhance the interracial stability effectively.

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期刊信息
  • 《高分子材料科学与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:中国石油化工股份有限公司科技开发部 国家自然科学基金委员会化学科学部 高分子材料工程国家重点实验室 四川大学高分子研究所
  • 主编:王琪
  • 地址:四川大学(西区)高分子研究所
  • 邮编:610065
  • 邮箱:GFZCLBJB@163.com
  • 电话:028-85401653
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7555
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1293/O6
  • 邮发代号:62-67
  • 获奖情况:
  • 教育部1999年全国优秀期刊二等奖,1999年四川省优秀科技期刊一等奖,2000年四川省优秀期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,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,美国剑桥科学文摘,英国高分子图书馆,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30425