SPH模拟螺杆挤出的粒子穿透边界问题研究

采用光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)模拟双螺杆挤出时,常会出现粒子穿透边界的问题,这是由于螺杆挤出过程存在“挤压流”这一特殊流动现象而造成的。过去的“人工声速判据”不适用于解决“挤压流”这类问题。为了修正“人工声速判据”的缺陷,针对挤压过程进行推算,提出了一种理论计算“特征速度”的方法。为了验证该方法的有效性,对SPH的模拟结果与传统商业软件POLYFLOW的模拟结果进行了比较。结果显示,新计算方案的运用可以有效避免粒子穿透边界的问题。这种计算方案可为其他存在“挤压流”现象的复杂加工模拟解决粒子穿透边界问题提供参考。