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中文摘要：
将两相流理论应用于PIM充模流动的研究，基于Boltzmann方程颗粒动理论建立了PIM粉末-粘结剂固液两相流模型。根据多孔介质理论给出PIM成形坯导热率、孔隙结构的分形表征，建立了粉末颗粒表面接触面积及接触载荷的分形模型，对粉体的热传导进行了数值模拟。根据流变学理论推导了粉末压制过程的热粘弹性和热粘弹塑性本构方程；分析了PIM喂料的流变性质和模型边界条件，用间断有限元等对模型进行求解算法研究。用CFX对I型拉伸试样、齿轮、钳口等的充模过程实现三维数值模拟，分析速度场、体积分数等的变化情况；根据PIM充模过程速度场的混沌状态和非线性动力系统特征，构造其混沌吸引子形态图、分析了吸引子形态的特征量。模拟结果表明PIM充模流动过程会在某些位置产生固液两相分离的现象，导致成形坯密度分布不均匀；用充模过程中固相体积分数分布的模拟结果可以预测成形坯密度的分布。将数值结果与实验研究结果进行对比、分析产生固液两相分离的时间和位置的特征，证实了固液两相分离是PIM成形坯密度分布不均匀的主要原因，探索了成形坯缺陷产生的机理和控制方法。对研究过程中涉及的粉体软物质特性、跨尺度模拟等科学问题将进一步深入研究。
结论摘要：
英文主题词Numerical Simulation; Two Phase Flow; Powder Injection Molding; Fractal Characteristic
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