基于灵敏度分析的挤出平缝口模优化设计

给出了以直接微分法计算稳态非线性系统设计灵敏度的方法。在基于挤出平缝口模熔体流动机理分析的基础上,建立了口模内熔体流动数学模型。并把设计灵敏度分析法和数值成型模拟技术相结合,运用于口模流道优化设计中,降低挤出平缝口模的出口速率变化率,从而改善了产品质量。通过实例验证,提出的口模优化设计方法非常有效。

挤出平缝口模优化设计

挤出平缝口模通常用于加工膜和片材,对产品厚度的一致性有很高要求。本文给出了结合聚合物成型模拟技术、设计灵敏度分析和数值优化技术的口模形状优化设计方法。以最小压力降为目标函数,口模出口处任意点的速率与出口已知速率相对误差的平方和小于容许误差为约束函数,口模形状参数为优化设计变量,给出了目标函数的表达式,推导了目标函数、约束函数对优化设计变量的灵敏度公式。利用灵敏度分析和基于梯度的优化算法即序列二次规划算法(SQP法)求解最优设计参数。通过算例表明,应用该法进行口模优化设计可以减小压力降和口模出口速率变化率。