熔喷工艺参数对纤维直径的影响

以聚丙烯为原料,通过自行设计的单孔熔喷法试验机,对聚合物熔体温度、热空气温度、空气压力、接收距离、聚合物流量参数进行设定,得到平均直径低于0.5μm的熔喷纤维;同时对试验结果进行方差分析.研究结果表明,聚合物的熔体温度、热空气温度、空气压力、接收距离、聚合物流量对纤维直径影响显著.     

利用数值模拟和多目标遗传算法优化熔喷狭槽流场

熔喷流场中速度和温度的变化直接影响纤维的拉伸.采用数值模拟和多目标遗传算法结合的方法,对狭槽模头结构参数进行优化,获得速度和温度衰减最小的熔喷流场.优化的数据是基于数值模拟的结果.优化的熔喷狭槽模头结构参数包括:气槽宽度、气槽角度、气槽间距和喷嘴深度.遗传算法在第50代时终止运算,得到最优模头结构参数.     

聚丙烯熔喷非织造布工艺与性能探讨

本文研究了聚丙烯熔喷工艺与纤网性能的关系，探讨了纤网定量对透气性的影响，并分析了纤维直径，纤网定量与纤网孔隙率的关系，为开发熔喷非织造布产品及工艺配置提供了方向。     

熔喷聚氨酯弹性无纺布的研制及其力学性能

研究了喷原料的选择、熔体温度、热空气压力，熔体流量等工艺条件的改变对熔喷聚氨酯弹性无纺布力学性能的影响。在一定温度范围内，随着温度的升高，无纺布力学性能增强，在一定热空气压力范围内，随热空气压力增大，无纺布力学性能增强，在一定熔体流量范围内，随流量增大，无纺布力学性能降低，测试结果表明制得的熔喷聚氨酯弹性无纺布纵向强度和延伸率均优于其相应的横向强度和延伸率。     

微透镜阵列注射压缩成型的残余应力

利用Autodesk Moldflow Insight软件,通过正交实验仿真分析熔体温度、模具温度、压缩速度、压缩距离、压缩压力和压缩延迟时间这6个因素的工艺特性,并进行极差分析。按照压缩框主轴压缩的方式制作注射压缩模具,采用单因素实验设计研究熔体温度、模具温度、压缩速度这3个主要因素的工艺特性,运用应力-光学定律,根据测量所得光程差间接得到平均残余应力。研究结果表明:模具温度对残余应力的影响最大,其次是压缩延迟时间和熔体温度;残余应力随模具温度的升高而降低,随熔体温度的升高先减小后增大,随压缩延迟时间的增加而上升。     

锥形管连续无模拉拔速度控制模型的理论与实验分析

基于金属体积非压缩性原理建立了锥形管连续无模拉拔速度控制模型,分析了无模拉拔变形过程中拉拔速度等工艺参数对变形区体积以及锥形管形状和尺寸的影响,并进行了实验验证.结果表明:拉拔速度不仅与进料速度、坯料尺寸、拉拔后锥形管的形状和尺寸有关,还与冷热源距离等工艺参数有关;拉拔速度随时间呈非线性增加;随着拉拔速度的增大,变形区的体积减小;冷热源距离越长、进料速度越大,变形区体积变化越大;当速比一定时,减小进料速度、增大冷热源距离,可以减小锥形管形状和尺寸误差、提高控制精度.     

超硬铝合金无缝管材挤压成形工艺优化

为了揭示大型铝合金无缝管材挤压成形中的关键技术问题,以7075铝合金为例,采用刚黏塑性有限元法分析工艺参数对铝合金管材挤压成形过程的影响。研究结果表明:随着成形温度增加,挤出模口处所受附加拉应力逐渐降低,但过高挤压温度反而会增大黏附力;随着挤压速度增大,所需挤压载荷明显增加,且管材挤出过程中金属变形流动的均匀性随之降低;在挤压温度为430℃、挤压速度为2 mm/s时进行工艺实验,一次性成形大型铝合金无缝挤压管材,且所得制品的表面质量良好,符合使用要求。     

硼交联N_2伴注泡沫压裂液的阻力特性研究

液氮泡沫伴注压裂液的阻力性能对于有效实施压裂工艺、选择合理的压裂参数、进行更为准确的裂缝预测、评估压裂效果都至关重要.利用高参数泡沫压裂液实验回路详细研究了模拟实际压裂条件下N2泡沫压裂液的阻力特性.研究表明:N2泡沫压裂液的摩擦压降梯度随着流速的增大而增大,随着温度的升高而减小,随着压力的增大而增大;摩擦阻力系数随着流速增大而增大,随着温度的升高而减小,而其随着压力的变化特别复杂.通过实验研究得出了N2泡沫压裂液在15~45MPa范围内摩擦阻力系数和广义雷诺数之间的计算关联式,其在本文实验工况下的平均计算误差为10.2%.     

聚芳砜酰胺溶液干喷湿纺的动力学模拟计算

针对影响聚芳砜酰胺(PSA)溶液干喷湿纺可纺性因素错综复杂的问题,通过纺丝试验来获得满足PSA溶液干喷湿纺可纺性的临界喷丝板微孔孔径和纺丝条件。结合测试获得的材料参数进行动力学模拟计算,结果发现,满足PSA溶液干喷湿纺的可纺性临界板前压力为6MPa左右,同时出口胀大比小于1.5,可以作为可纺性的参考标准。通过对喷丝板结构参数和纺丝工艺条件的模拟计算发现,喷丝孔长度和直径对板前压力和出口胀大比有显著的影响,优化喷丝板设计能有效改善溶液的挤出情况。在保证顺利挤出的前提下,适当降低纺丝温度或者提高挤出速度,还能够提高板前压力,有利于溶液顺利挤出。同时,适当增大PSA溶液干喷湿纺的喷头拉伸比或者降低空气段长度,出口胀大比减小,能够减小漫流发生的概率,并且在一定程度上有利于丝条的成形。     

Hastelloy G3管材热挤压模具磨损有限元分析

基于修正的Archard磨损模型,利用DEFORM-2D有限元软件分析了镍基耐蚀合金(Hastelloy G3)管材热挤压成形时挤压工艺参数对模具磨损的影响规律. 结果表明,挤压模具的磨损主要集中在锥模出口处. 模具最大磨损深度随着挤压速度、坯料预热温度的升高而降低,随摩擦因数的增大而升高. 模具表面磨损深度随着模角的增大而升高. 最佳热挤压工艺参数是:挤压速度200mm·s-1,坯料预热温度1180℃,摩擦因数0.05,界面换热系数5N·mm-1·s-1·℃-1. 此时,模具最大磨损深度为0.0515mm,模具可重复使用20次.     

高炉风口回旋区内温度分布的模拟分析

基于Fluent软件,采用预混燃烧模型对高炉风口回旋区内温度场进行模拟,分析风量、风压、喷煤量等参数对高炉风口回旋区内温度分布的影响。结果表明,随着风量、风压、喷煤量的增加,风口回旋区内温度最高处离风口端部的距离逐渐增大,风口回旋区内最高温度逐渐降低;风口的堵塞会使风口回旋区内温度最高处与风口端部的距离缩短,使风口回旋区内最高温度升高。     

Die-Swell Performance of Colored Poly(m-phenylene isophthalamide)(PMIA)Fiber Prepared by Wet Spinning

The colored poly(m-phenylene isophthalamide)(PMIA)spinning solution was prepared by wet spinning and the die-swell of the colored PMIA spinning solution was done when it was extruded from a die in this experiment.The properties and structures of colored PMIA fibers were characterized by scanning electron microscopy(SEM).The colored PMIA spinning dopes were first commixed in a pressurizer and then spun into a coagulation bath.The effect of die swell on the colored PMIA solution was resulted from the viscoelastic properties of the colored PMIA solution in the spinning process.The results showed that the die-swell ratio of the colored PMIA solution increased linearly with increasing the pressure and die length/diameter ratio(L/D).At the same pressure and L/D,the die-swell ratio decreased with the increase of filter layers and temperature.Also,optimized spinning parameters of the dopedyed PMIA fiber were obtained.     

基于量纲分析的挤压参数与淀粉糖浆出品率经验公式的建立

为减少多因素复杂反应系统的试验次数,基于改进的量纲分析“π”试验设计方法,以挤压预处理制得的玉米粉为原料生产淀粉糖浆.以物料含水率、挤压机机筒温度、模孔孔径、螺杆转速、轴头间隙及模孔长度为试验变量,考察各因素变化对糖业出品率的影响规律.由经验公式计算得出的各试验点的预测值与实际值相对误差＜0.44％,组分方程曲线上其他各点预测值与实际值相对误差＜2.61％,除了组分方程曲线之外,对多点的预测值与实际值进行了比较,相对误差＜5％.所建立的经验公式,其预测精度比较高,能够为实际生产提供参考.     

多元热流体吞吐水平井热参数和加热半径计算

多元热流体吞吐已成为海上稠油的主要热采方式。为优化注入参数,对水平井井筒沿程热力参数和加热半径进行预测。考虑井筒流动与油层渗流的耦合,建立水平段井筒中多元热流体流动和换热的数学模型。计算多元热流体水平段沿程压力、干度和加热半径分布,分析气体含量、注入速度等因素的影响。结果表明:在注入过程中,水平段沿程压力和蒸汽干度逐渐下降,加热半径呈先下降后上升的"U"型变化;保持其他条件不变,适当降低非凝结气体含量、增大注入流量,有助于扩大加热范围。     

微结构塑件注射成型特性实验研究

设计制造了一可成型具有微结构的塑件(微流控芯片)注塑模具,利用单因素实验方法研究了各种工艺参数(注射速度、模具温度、注射压力、保压压力和保压时间)对微结构复制不完全和表面缩痕这两种主要缺陷的影响.实验结果表明注射速度和模具温度是影响微结构复制不完全的主要因素;注射压力相对于注射速度和模具温度仅起次要作用;保压压力对其影响较为复杂,复制度随着保压压力的增加先提高后降低.影响芯片表面缩痕的主要因素是模具温度和保压压力.保压时间对微结构复制度的影响很小,但却是塑件整体翘曲变形的主要原因.     

注射工艺参数对超薄塑件成型影响实验研究

超薄塑件在微机电领域具有巨大的应用潜力,为研究其注塑成型特性,设计制造了一可成型超薄塑件的模具,利用正交试验方法和数值模拟技术研究了各工艺参数（注射速度、注射压力、熔体温度及注射量等）对超薄塑件注塑成型充模过程的影响．研究结果表明注射量及注射速度对超薄塑件注塑成型的填充起主导作用,提高注射速度能大幅度地提高填充率;熔体温度和注射压力相对于注射量和注射速度只起次要作用,但在填充过程中,较高的熔体温度和注射压力也是必要的．该结论为深入开展超薄塑件成型缺陷（如翘曲、熔接痕）的形成机理研究提供了有益的借鉴．     

Experimental Study of Integration and Polyblends Performance for Improved Mixing-Extruding Machine

One improved mixing-extruding machine was introduced as the second-generation product of the mixing-molding integrated technology. In the extruding system,the conventional single screw extruder was substituted by a special conical twin-screw extruder,resulting in stronger feeding ability,more stable extrusion pressure,and better quality of products. The integrated mathematical model of mixing-extruding process was also established by theoretical derivation and optimization according to the experimental results.Then its accuracy was verified by the influences of the pressure of floating weight and the cooling water temperature of extruder on the mixing-extruding integrated process. The results showed that the changes of both parameters could give rise to the fluctuation of the temperature and apparent viscosity of polyblends, thus further influencing the screw rotation speed.     

吹塑薄膜厚度检测与厚度控制系统设计

采用电容式厚度传感器对吹塑薄膜厚度进行无接触不问断测量,并通过对挤出机和挤出机头的温度、牵引速度和挤出速度的在线测量和微机PID闭环控制,实现薄膜厚度均匀．     

螺杆结构对熔融金属挤压成型流场分布的影响研究

基于无限大平板模型进行挤出过程的压力公式推导，开展单螺杆结构对于熔融金属挤出过程的流场分布影响研究。将机头压力损耗计算所得压力数值与单螺杆挤出机建压数值进行对比，从而判断单螺杆挤出机挤出能力。采用ANSYS中的POLYFLOW模块对挤出过程进行仿真模拟，该模块采用网格叠加技术，模拟熔融状态下金属锡的挤出，其中忽略了惯性和重力影响的三维计算，对螺杆进行最优化设计。研究发现减小挤出机的机筒间隙及螺距可以增加螺杆元件对物料的输送能力，且由于金属具有超高流动性，在挤出中并不需要有完整的固体塞段。通过理论分析得到最优螺杆设计参数并完成样机制备，通过实验验证设备的可行性，最终结果表明所设计小型单螺杆挤出机能够实现金属锡的连续均匀挤出。     

螺杆结构对熔融金属挤压成型流场分布的影响研究

基于无限大平板模型进行挤出过程的压力公式推导，开展单螺杆结构对于熔融金属挤出过程的流场分布影响研究。将机头压力损耗计算所得压力数值与单螺杆挤出机建压数值进行对比，从而判断单螺杆挤出机挤出能力。采用ANSYS中的POLYFLOW模块对挤出过程进行仿真模拟，该模块采用网格叠加技术，模拟熔融状态下金属锡的挤出，其中忽略了惯性和重力影响的三维计算，对螺杆进行最优化设计。研究发现减小挤出机的机筒间隙及螺距可以增加螺杆元件对物料的输送能力，且由于金属具有超高流动性，在挤出中并不需要有完整的固体塞段。通过理论分析得到最优螺杆设计参数并完成样机制备，通过实验验证设备的可行性，最终结果表明所设计小型单螺杆挤出机能够实现金属锡的连续均匀挤出。