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高聚物注射及挤出成型中数值计算理论的研究
成果信息
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  • 公布年份:
    2002
  • 中图分类:
    TQ320.66
  • 关键词:
  • 成果简介:
    高聚物成型过程中材料要经历非常复杂的物理与化学过程。利用数值方法实现对成型过程的定量分析及模拟一直是该领域国内外研究的前沿课题。该成果将聚合物加工流变学、高分子材料与科学等多学科的交叉与渗透,构造了高聚物成型过程的数理模型。采用数值方法实现成型过程的定量分析和模拟。对于丰富和发展高聚物成型加工理论的研究和应用,深刻认识高聚物成型过程的一般规律有着重要的科学意义。例如,对于挤出成型加工,由于粘弹性效应引起的挤出胀大,一直是困扰挤出产品的生产与设计的重大问题。该研究利用Maxwell粘弹性模型和流线有限元法实现了挤出胀大问 题的定量分析。不仅可以使人们充分认识到粘弹性效应在挤出成型中的影响,而且对于指导产品和模具设计具有一定的实用价值。该研究总体上处于国内领先水平,特别在复杂异型材截面流道内的流场计算,注塑成型冷却系统灵敏度分析,气体辅助注射成型充填分析等方面达到了90年代初国际先进水平,而且在以下几个方面具有一定的创新性:提出横截面、假想区域法思想、并实现了复杂异型材截面流道内流场的计算;首次提出基于灵敏度分析的注塑成型冷却系统优化设计思想,建立了灵敏度计算模型,并且构造了有效的计算方法;建立了注射成型中流动、保压过程统一的牛顿非等温可压缩流动模型和相应的数值计算方法;推导出一个新的考虑到接触热阻的制品冷却时间计算公式。理论成果已应用到商品化成型模拟软件中,对指导高聚物成型有着重要科学意义和实用价值。
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