基于ANSYS的挤出过程三维仿真平台开发与应用

通过对ANSYSPolyflow软件的二次开发构建了聚合物挤出过程的仿真平台。平台兼顾使用的简洁性和适应性,可自动完成对挤出机建模、数值求解和后处理等过程的参数化设计。以反应挤出为例,利用该平台对挤出工艺的设备结构和放大过程进行数值模拟,结果表明,在出口段获得的分子量与实验结论误差在5%以内。该仿真平台功能完善,模拟结果准确,可有效减少设计人员工作量,缩短设计研发周期。

振动力场下填充聚合物挤出过程研究

研究了利用塑料电磁动态塑化挤出机加工PP/CaCO_3和LDPE/CaCO_3时的动态挤出过程,探讨了振动力场对聚合物填充体系挤出过程的影响规律和作用机理。结果表明,在一定的振动条件下,振动力场的作用使挤出压力减小,挤出功率降低,混合分散效果明显提高。

单螺杆挤出过程熔体输送段数值模拟方法

综述了应用于螺杆挤出成型过程熔体输送段数值模拟的各种计算方法 ,根据挤出过程聚合物流场控制方程 ,介绍了几种有代表性的聚合物本构关系 ,包括线性黏弹性和非线性黏弹性本构方程。概述了有限差分法、有限元法、有限体积法和边界元法等数值计算方法的特点和应用范围 ,并针对聚合物熔体流动模拟中的迭代收敛性和稳定性、耦合和解耦合、高Weissenberg数等问题进行了讨论 ,指出应该根据研究目的和实际情况选择适宜的本构方程和数值方法。

单螺杆挤出过程计算机仿真系统的研究开发

通过建立挤出过程的三段七区数学模型及各种物性及螺杆参数数据库,使用高级编程语言Visual C++6.0、OpenGL等软件,开发了完全基于Windows的单螺杆挤出过程计算机仿真系统。本系统能近似地模拟聚合物挤出成型过程,并预测加工条件变化对制品的影响。

啮合同向双螺杆挤出过程组合流道(捏合块+螺纹元件)三维流场分析

利用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出机由捏合盘和螺纹元件组合而成的流道进行了三维等温非牛顿模拟分析 ,得到了组合流道的速度场和压力场。并对螺纹元件流道、捏合块流道及组合流道的流量、回流量、拉伸速率、剪切速率及剪切应力进行了比较。

苯乙烯聚合反应挤出过程中停留时间及其分布

研究了苯乙烯单体在双螺杆挤出机中聚合反应的停留时间及其分布。结果表明 ,聚合过程中单体及其聚合物在双螺杆中的停留时间分布于 1 min～ 4min范围内 ,平均停留时间在较大程度上受螺杆的转速、进料速度、聚合物平均分子量等因素的影响。聚合反应主要发生在螺杆的60 0 mm处 ,约于 85 0 mm处聚合反应完成。根据因次分析得到了平均停留时间的模型 ,实验表明该模型与实测结果吻合。

啮合异向双螺杆挤出过程熔体输送段常规螺纹元件3D流场分析

作者对啮合异向双螺杆挤出过程常规螺纹元件在充满熔体情况下的三维、等温、非牛顿流场进行FEM计算模拟的研究结果。所建物理模型包括螺槽区、啮合区和四个间隙 ;边界条件为真实的速度和压力边界条件 ;借助AN SYS有限元求解器进行流场计算 ,得到计算域的速度场、压力场和粘度场 ;利用以上流场计算结果 。

小角光散射在线系统研究多相聚合物双螺杆挤出过程中的相尺寸——非相容PE/PA1010体系

利用可视化双螺杆挤出机———光散射在线采集与分析系统对不相容聚合物体系聚乙烯 尼龙 10 10(PE PA10 10 )双螺杆挤出过程进行了在线分析 .相尺寸由Debye理论中的相关距离ac,平均弦长L ,以及分散相平均直径D描述 ,给出了几种参数表征适用的范围 .由在线光散射计算出的平均弦长Lscatt、分散相平均粒径Dscatt与电镜照片计算出的平均弦长LSEM 、分散相平均粒径DSEM 作了比较 ,两者比较符合 .结果表明 ,分散相颗粒尺寸沿螺杆挤出方向逐渐变小 ;随着低组分含量 (PA10 10≤ 5 0 % )的增加 ,分散相颗粒尺寸变大 ,在组成比为 70 30和 6 0 4

啮合同向双螺杆挤出过程非啮合开槽螺纹元件组合流道三维流场分析

应用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出过程包括非啮合多过程螺纹元件 (NI -MPE)的组合流道进行了等温非牛顿三维流场模拟分析 ,得到了包括NI -MPE元件的组合流道的压力场、速度场、剪切速率场和剪切应力场 。

陶瓷材料零件低温挤压成型工艺挤出过程研究

陶瓷材料因其耐高温、高硬度及化学稳定性好在航空、电子、机械、汽车制造等行业得到广泛应用。陶瓷零件传统制造工艺费时且成本较高,环境污染严重。详细介绍了已开发的陶瓷材料零件低温挤压自由成型设备,对挤出过程进行研究,建立了挤出速度和沉积速度的数学模型。通过实验对挤出过程中挤压力进行研究,得到挤压力的变化曲线,表明挤压力经历缓慢上升、平稳、快速上升三个阶段,挤压力随挤出速度的增大而增加。分析了挤出速度、气泡释放和结块破裂对挤压力的影响,结果表明气泡释放、结块破裂是导致挤出过程中挤压力发生突变的主要原因。

挤出过程中交联聚氯乙烯的研究

应用过氧化二异丙苯 /苯乙烯 /三乙醇胺体系在挤出过程中实现了聚氯乙烯的一步交联 ,研究了三乙醇胺和过氧化二异丙苯用量对交联产物力学性能及交联凝胶率的影响。研究发现 ,三乙醇胺对PVC交联结构的形成具有明显的促进作用。在苯乙烯用量 5 phr,三乙醇胺用量为 0 33phr时 ,过氧化二异丙苯在 0 15phr取得最佳值 ;当苯乙烯用量 5 phr,过氧化二异丙苯用量 0 15 phr时 ,三乙醇胺用量在 0 4hpr取得最佳值。

单螺杆挤出过程中固体粒子的变形、取向与熔融Ⅰ.固体粒子的变形分析

在带有在线取样和在线显微观察系统的全程透明视窗单螺杆挤出机上 ,采用普通三段式螺杆和分离型螺杆 ,对LDPE和LLDPE等物料进行了挤出实验。对实验过程中的固体床结构与变形、固体粒子的变形现象和变形机理进行了描述和分析 ,针对固体粒子的粒间运动与变形现象 ,提出了固体粒子粒间变形三个阶段的概念。

非啮合错列型双螺杆螺纹元件挤出过程的CAE分析

利用ANSYS软件包对非啮合错列型双螺杆螺纹元件进行了三维等温非牛顿流场分析 ,分析速度场和压力场的分布情况 ,讨论了不同边界条件对整个流道的速度场、压力场及流量的影响 。

橡胶冷喂料挤出过程轴向压力分布

对橡胶冷喂料挤出过程轴向压力分布进行了实验研究及理论分析,以实验数据为基础,拟合出了轴向压力分布函数,并分析了喂料段饥饿喂料与喂料返胶的主要成因。结果表明,轴向压力基本是按指数分布的;胶料的邵尔A型硬度、粘度及拉伸强度不但影响螺槽内压力的大小,也是饥饿喂料及喂料返胶的重要因素;轴向压力波动与螺杆的几何结构变化有关。

单螺杆挤出过程的计算机仿真

该文论及的是单螺杆挤出过程的计算机仿真。从挤出过程的数学模型分析入手 ,使用可视化程序语言VisualC + + 6.0 ,OpenGL ,Access97等软件 ,开发了完全基于Windows的单螺杆挤出过程的仿真系统。该系统能近似地模拟挤出过程 ,并预测挤出机的质量流率、沿螺槽的压力和温度分布、固体床的分布 ,以及能量消耗。这为优化单螺杆挤出机设计 ,并控制加工过程以获得理想的产品 ,提供了科学依据和设计分析手段。

聚合物熔体振动挤出过程的瞬态网络结构模型

运用瞬态网络结构原理建立了一个适合于挤出流动方向上平行叠加振动力场后聚合物熔体的非仿射网络结构本构方程 ,从理论上分析了振动参数对聚合物熔体剪切应力的影响 ,并将理论值与实验值进行比较 ,取得了较好的一致性 .同时 ,研究表明 ,随着应变振幅和频率的增加 ,LDPE(低密度聚乙烯 )熔体的缠结密度减少 。

啮合同向双螺杆挤出过程六棱柱元件三维流场分析

应用ANSYS有限元分析软件对啮合同向双螺杆挤出机中的新型螺杆元件———六棱柱元件 (FTXPolygon)进行了三维等温非牛顿流场模拟分析 ,并与捏合块元件的流场分析结果进行了对比 ,得到了在相同压差下六棱柱元件比捏合块元件产率高、剪切速率场更均匀且两种元件分散混合能力相近的结论。

单螺杆挤出过程粒子熔融理论

基于宏观和亚宏观可视化实验观察到的单螺杆挤出过程粒子熔融现象 ,提出了与宏观熔融模型相结合的粒子熔融渗流模型 ,利用该模型计算了LDPE在熔融初期的熔融速率 。

单螺杆挤出过程的亚宏观可视化技术与理论

借助宏观和亚宏观可视化技术,描述了所观测到的聚合物挤出过程中的团块熔融和粒子熔融现象,由此提出了粒子熔融物理模型,这对聚合物材料加工理论的发展有重要意义。

单螺杆挤出过程的数值模拟

以三段七区物理模型为基础 ,采用面向对象程序设计语言VisualC ++,对整个单螺杆挤出过程进行了数值模拟 ,所得压力、温度等工艺参数的模拟结果与实验值吻合较好 ,说明采用数学模型的正确性和数值算法的可行性。