挤出过程中NR／SBR胶料壁滑移行为的研究──Ⅰ．压力波动现象

应用Ｍｏｎｓａｎｔｏ加工性能试验机（ＭＰＴ）及一组直径和长径比不同的毛细管，考察了天然橡胶／丁苯橡胶（ＮＲ／ＳＢＲ）胶料挤出流动中的壁滑移行为及其产生机理。试验发现，在一定的温度下，当表观剪切速率达到某一值时，总压力降急剧下降。而临界的表观剪切速率则随着口型直径的增加而减小；壁滑移发生在口型出口附近．这种压力波动现象主要归因于试样的壁滑移行为。     

壁面条件对异向锥形双螺杆挤出硬质聚氯乙烯过程的影响

 数值模拟了壁面条件对异向锥形双螺杆挤出硬质聚氯乙烯（RPVC）过程的影响。由Navier线性滑移定律确定螺杆壁面熔体所受的剪切应力与熔体滑移速度的关系,在不同壁面条件下,使用Polyflow软件的Eolution法,数值计算了异向锥形双螺杆计量段流道内RPVC熔体的体积流量和三维等温流场。结果表明,熔体在螺杆壁面无滑移时,螺杆流道内熔体速度大,速度梯度大,剪切速率等值线形状不规则,分布杂乱。当滑移系数小于104Pa·s/m时,锥形双螺杆流道内熔体的体积流量不变。当滑移系数大于104Pa·s/m时,随着滑移系数的减小,锥形双螺杆流道内熔体的体积流量增大,速度梯度减小,压力和剪切速率梯度减小,参考线上熔体压力波动减小。因此,改善壁面条件有利于提高聚合物螺杆挤出过程的稳定性,降低制品的残余应力,提高制品质量。     

分子量双峰分布聚乙烯PE-SP2520的高速流变性能

采用恒速型毛细管流变仪研究分子量双峰分布聚乙烯PE-SP2520的高速挤出性能.结果表明：因分子量分布的特殊性,PE-SP2520的结晶度和熔峰温度均低于对比样品LLDPE-7047.高速挤出时PE-SP2520剪切黏度较高,非牛顿流动性较弱,入口压力降和熔体强度较高.与对比样品比较,PE-SP2520挤出稳定性好：挤出压力稳定,流动曲线连续,挤出畸变主要为鲨鱼皮畸变.流动稳定性提高的重要原因在于分子量双峰分布使分子链缠结能力下降,熔体/管壁边界应力集中效应弱.     

聚合物双组分复合共挤成型的挤出胀大研究

以PP和PS两种聚合物为实验材料,使用截面为矩形、层比为1的双层共挤口模,实验研究了聚合物共挤成型过程中的挤出胀大现象.采用Phan-ThienandTanner(PTT)本构方程,建立了复合共挤口模内外熔体流动的三维黏弹数值模型,有限元模拟了共挤出的胀大过程,计算分析了熔体在口模内外的速度场及剪切速率分布.研究表明,在入口体积流量相同的情况下,两熔体挤出口模后,存在由黏度较低的PP向黏度较高的PS一侧偏转的现象,型材截面呈不对称畸变.数值模拟结果与实验结果较吻合,两种聚合物熔体的速度分布决定了共挤出胀大过程中熔体的偏转流动行为,口模出口处的剪切速率分布基本决定了挤出胀大后型材的截面形状.     

超声辅助微注塑成型中熔体壁面滑移行为的研究

壁面滑移在聚合物熔体注塑成型过程对熔体充模流动行为具有显著的影响.本文基于对超声辅助微注塑加工机理的研究,分析了超声振动对微尺度型腔中熔体壁面滑移的作用方式.结合聚合物熔体壁面滑移方程和超声对熔体壁面滑移的影响机理,阐明了不同情况下的壁面滑移理论模型.采用毛细管流变仪研究了超声振动作用下的聚合物熔体的壁面滑移行为,通过分析壁面滑移的临界剪切应力变化,明确了超声振动作用下的熔体壁面滑移行为对微尺度型腔充模情况的影响.研究结果表明,超声辅助微注塑过程中,超声作用下的微尺度型腔中熔体壁面滑移的临界剪切应力降低或变为零,壁面滑移速度随剪切应力增加而增加,不同剪切速率时超声作用下的熔体黏度均明显降低,进而提升了熔体对微尺度型腔的充模能力并改善了微塑件的成型质量.     

剪切改性对长链支化聚丙烯流变性能的影响

利用密炼机对长链支化聚丙烯（LCB-PP）施加剪切,通过改变密炼机转子转速、物料在密炼机中的停留时间,得到了具有不同剪切历程的样品。采用熔体流动速率（MFR）、挤出胀大比（SR）以及动态流变特性等表征方法,研究了剪切改性对于LCB-PP流变性能的影响规律。结果表明,施加剪切历程会使LCB-PP的MFR变大,SR变小,造成低频下的储能模量和复数黏度减小;并且剪切历程越长,流变性能下降越明显。另外,末端效应和Cole-Cole图等的分析结果也证明了剪切改性过程中长支链发生解缠结和取向现象。     

高剪切应力诱导引发乙丙橡胶与马来酸酐官能化反应的研究

采用在熔融挤出过程中提高双螺杆挤出机螺杆转速的高剪切应力诱导引发方法和采用添加引发剂与提高螺杆转速的应力诱导复合引发方法，研究了乙丙橡胶（EPR）与马来酸酐（MAH）的官能化反应；采用化学分析、熔体流动速率测定、FT—IR、SEM观测和材料力学性能测试等方法考察了官能化产物（EPR-g-MAH）性能及其对PA66／EPR-g-MAH共混材料力学性能的影响。结果表明：双螺杆挤出机的螺杆转速和官能化反应温度对产物的接枝（嵌段）率和熔体流动速率具有重要影响；与热引发方法相比较，270℃条件下螺杆转速由80r／min提高至800r／min时，产物的接枝（嵌段）率由0．26％提高至0．47％；与引发剂引发方法相比较，产物熔体流动速率由每10min约0．07g提高至1．80g，抑制或避免了官能化过程中的交联副反应；所得产物的接枝（嵌段）率和熔体流动速率易于控制，对于PA66的增韧作用，存在最佳接枝（嵌段）率（约0．66％）和最佳熔体流动速率（每10min约2．0g）。     

聚氧化乙烯熔体延迟壁滑现象的研究

将粒子示踪(particle tracking velocimetry,PTV)技术与高温锥板-平板流变仪结合,研究了聚氧化乙烯(poly(ethylene oxide),PEO)熔体的延迟壁滑行为.当高于某一临界应变时,PEO熔体在剪切停止后,上板壁附近呈现宏观运动.这是首次利用高温PTV装置观测到延迟壁滑现象.延迟壁滑现象无法用de Gennes的壁滑模型解释,但可以用王十庆提出的分子理论解释.     

不同收缩口模中聚合物熔体流变行为的数值模拟

挤出成型是聚合物加工工业中的一种重要成型方法。在挤出成型过程中，聚合物熔体在收缩口附近容易出现应力集中现象，从而导致最终制件的表面缺陷。以最终消除或减小表面缺陷为目的，基于数值模拟的方法，主要研究了口模的收缩外形对聚合物熔体流变行为的影响，包括具有不同收缩长度的V-型收缩口以及喇叭型收缩口。采用Rolie-Poly模型刻画聚苯乙烯熔体在4?1收缩流中的应力-应变关系，基于有限体积法及SIMPLE算法模拟了不同收缩长度条件下，聚苯乙烯熔体在V-型收缩口模以及喇叭型收缩口模中的主应力差、第一法向应力差、伸展率和速率。数值结果表明：V-型收缩口、喇叭型收缩口以及收缩长度的增大，都能有效改善收缩流中的应力集中现象，在收缩长度相同的条件下，喇叭型收缩口模具有更好的效果。     

壁面滑移条件对聚苯乙烯中空型材挤出过程的影响

利用三维等温黏弹有限元数值方法,从挤出胀大、内外壁面压力、剪切速率和应力场角度,研究了中空"回"型材内外两个壁面的不同滑移系数对挤出成型的影响.结果表明,内外壁面的压力、剪切速率和法向应力均随着内外壁面滑移系数增大而增大;当内壁面滑移系数固定,挤出胀大率随着外壁面滑移系数增大而增大,而当外壁面滑移系数固定,挤出胀大率却随着内壁面滑移系数增大而减小;当内外壁面滑移系数差距较大时,容易产生突出的挤出胀大或收缩现象;当内外壁面滑移系数均较大时,由于内外壁面产生反方向的法向应力,反而使得挤出胀大得到抑制;而当内外壁面滑移系数均较小时,压力降、剪切速率和法向应力均接近零值,挤出胀大和收缩得到很好的消除.     

用Wagner本构方程对聚合物挤出胀大的三维有限元分析

采用有限元方法分析粘弹性聚合物熔体的三维挤出胀大。采用积分型本构方程 Wagner模型描述聚合物熔体的粘弹性记忆特性 ,并引入了非线性衰减函数。对于本构方程中偏应力张量给出了计算方法 ,采用迭代方法求解非线性方程组。并根据自由面处的边界条件 ,确定出口处自由面的最终位置。对圆形流道进行分析 ,结果与轴对称分析和实验相吻合 ,最后对矩型流道进行计算 ,得出挤出物的形状     

重力式挡土墙抗滑移的可靠度分析

运用可靠度分析中的一次二阶矩中心点法,建立了挡土墙结构抗滑移的可靠度分析基本模型;以忠州隧道进洞口道路挡土墙为例,说明了抗滑移的可靠度分析的具体方法。     

不同铸轧条件下铸嘴型腔熔体出口速度、温度和阻力分析

通过双辊铸轧铸嘴型腔三维熔体流动与传热数学模型计算了不同铸轧条件下铸嘴型腔熔体各个分量出口速度、温度分布以及流动阻力损失.结果表明:在超薄快速铸轧时,熔体横向速度uy、高向速度uz远小于流向速度ux.同常规铸轧相比,超薄快速铸轧铸嘴型腔流动阻力系数小且沿型腔长度增长缓慢.图2,参14.     

用挤出物胀大等方法测量聚合物熔体的第一法向应力差

在挤出机上安装自行设计的毛细管口模,对PP,HDPE和PS熔体采用挤出物胀大法在较高剪切速率下测量第一法向应力差N_1,发现:由于N_1受胀大比B和剪切应力τ_W的双重影响,因此弹性测试比粘性测试所需的毛细管口模长径比要大;将挤出物胀大法与其他测量N_1的方法进行综合的分析比较,结果表明,挤出物胀大法所测N_1值比较合理,并可满足一般工程计算的要求。     

土体滑坡治理的合理设计与计算

针对我国滑坡治理设计现状 ,提出了在设计与计算中应充分考虑的因素 ;此外 ,在对某滑坡实例治理成功的经验基础上 ,讨论了抗滑桩的设计方法 ,并编写了设计计算程序 .结果表明 :在充分考虑有关因素的前提下 ,能确保滑坡治理经济而有效 ,从而提高了滑坡治理水平     

土钉支护危险滑动面搜索的混沌优化方法

将混沌优化方法运用于土钉支护危险滑动面的搜索.基于圆弧滑动面模型,选择滑动面与基坑的交点和滑弧所对应的圆心角为优化变量,以安全系数为目标函数,利用变尺度混沌优化方法建立了危险滑动面搜索的混沌优化数学模型.以某深基坑工程为例,利用该方法得到了土钉支护各个施工阶段的危险滑动面,比较了不加钉、本步已加钉和本步尚未加钉3种工况下的安全系数.研究结果表明:对于每一施工步,第1种工况安全系数最小,第3种工况安全系数最大,第2种工况安全系数居中;变尺度混沌优化方法效果主要取决于搜索次数,其次为载波次数;混沌优化方法具有较强的稳健性,是一种有效的危险滑动面搜索方法,并可推广用于非圆弧滑动面搜索.     

RESEARCH ON ELASTIC BEHAVIORS OF LDPE MELT DURING CAPILLARY DYNAMIC EXTRUSION *

在振动场的作用下,ＬＤＰＥ熔体于毛细管中动态挤出与稳态挤出时相比,挤出物的挤出胀大比减小,减小程度与施加的振动强度有关．在相同流率时于一定振幅条件下,挤出物胀大比变化与频率成非线性变化．另外,振动场对ＬＤＰＥ在毛细管中挤出时的不稳定流动有影响,在振动条件下,挤出ＬＤＰＥ时发生不稳定流动的临界流率有较大提高．结果表明,振动条件下挤出聚合物能有效地改善挤出物的弹性性能,从而为聚合物的挤出成型加工带来巨大的益处．     

计算带的滑动率的一种方法

通过对带的弹性滑动中产生滑动弧和静弧原因的分析，给出了一个带的滑动率计算公式，为需要考虑滑动率时的带传动设计提供了一种方法．     

滑动窗口工作机制分析

滑动窗口(slide window)技术主要用于信息流量控制，协调改善发送端和接收端的工作速度，广泛使用于Intenet和其它网络之间的通信，也可用于网络系统内部不同的层之间的信息交换．分析了滑动窗口技术在TCP协议中实现流量控制、拥塞控制及推挽方式的工作机制，通过在Internet中实现拥塞控制的实例，证明了滑动窗口技术对信息流量的控制作用。