螺棱断面形状对单螺杆挤出机熔融输送段的影响

采用数值分析方法分析了单螺杆挤出机螺杆的螺棱断面形状对PVC木塑材料熔融输送段熔融过程的影响.采用流变实验,获得PVC木塑材料的黏度数据,由幂律模型与近似阿雷尼克斯模型共同给出黏度模型,并运用Polyflow中Polymat模块对实验数据进行拟合,获得数值分析研究所需物料流变参数;应用PRO/E建立三维实体模型,采用Gambit进行网格划分,运用Polyflow的网格重叠技术并生成叠加网格文件,确定物料参数和边界条件后建立了数值分析模型,求解得到不同螺棱断面形状对PVC木塑单螺杆挤出机熔融输送段各流场的影响.      

塑化挤出机操作特性的模拟计算

本报告的主要内容包括:单螺杆塑化挤出机的特点;计算所使用的数学模型;实验装置、方法及结果;计算方法、程序、结果及其分析;计算结果与实验结果的比较以及存在问题分析等。从计算结果与实验结果的比较表明,计算结果是比较符合实际的,因此,计算程序是基本可行的。同时也表明,通过进一步的研究,有可能将其实用化,即用于新挤出机的设计和旧挤出机的改造,这有待以后继续进行研究。     

单螺杆挤出机计量段中非牛顿流体定常流动分析

在熔体为等温不可压缩的均匀定常流且充满螺槽的前提下讨论不可压缩Carreau型非牛顿流体在单螺杆挤出机计量段的定常流动问题,分析了其相应数学模型的解的结构,为进一步的数值计算奠定了基础。     

单螺杆挤出机计量段中非牛顿流体缓慢流动分析

讨论了不可压缩Carreau型非牛顿流体在单螺杆挤出机计量段的流动问题。在缓慢流动的假设下，给出了其定常流动问题的唯一可解性，明确了其解所存在的函数空间，为进一步的数值计算提供了理论基础。     

聚合物超声波熔融塑化实验研究

针对微注射成型对聚合物塑化质量的特殊要求(均质、无硬质点),利用自制的聚合物超声波熔融塑化实验装置进行聚合物超声波熔融塑化实验研究。研究超声波作用时间和作用功率对聚合物塑化量和塑化物料微观形态的影响;研究超声波电源电压、塑化压力对超声波作用功率的影响;揭示超声波作用下聚合物的熔融塑化过程。实验结果表明:提高超声波作用时间和作用功率都能显著提高聚合物超声波熔融塑化量,改善塑化物料的微观形态;当超声波电源电压为250 V,塑化压力为1.50 MPa,塑化时间为10 min时,超声波作用后的聚合物物料基本熔融塑化;加热塑化生成的球晶比较大,粒径为500μm左右,而超声塑化生成的球晶比较小,粒径为200μm左右;与加热塑化相比,超声塑化的塑化效果更好,更适合微注射成型。     

单螺杆挤出机中停留时间分布的数值模拟

将单螺杆挤出机简化为三维方腔,利用粒子轨迹跟踪技术和有限元法研究了螺杆转速和物料弹性对挤出机内停留时间分布的影响;同时,利用“完整模型”拟合了实验数据,分别定量表征了流道中活塞流、全混流和死区所占的体积分数。结果表明,聚合物在螺槽中的运动以活塞流为主,并存在全混流和死区,全混流与死区之间存在混合;物料的流变性质和操作条...     

基于ANSYS的柱塞挤出机熔融段温度场分析

新型的柱塞冲压挤出机能加工超高分子量聚乙烯等多种高粘弹聚合物,但是由于其应用领域比较窄和挤出过程的复杂性,因而目前还没有一套准确的柱塞挤出数学物理模型用于指导柱塞挤出机的设计和生产.本文的目的在于通过建立简化的数学物理模型对柱塞挤出原理进行分析,并利用大型有限元软件ANSYS软件进行分析计算.     

塑料单螺杆排气挤出机的冒料问题探讨

根据实验与应用研究,着重从排气挤出机的设计和操作工艺两个方面论述了排气口冒料产生的原因、克服措施与如何建立最大泵送压力的问题,并简述了本研究第一台样机的性能特点。     

基于Labview的单螺杆挤出机温度测控系统设计

针对单螺杆挤出机挤出PP材料稳定性差及挤出质量欠佳的问题,一是对螺杆的结构进行了改进设计,由此能够沿螺杆轴向长度方向布设6个温度传感器并能够可靠地进行测温工作,加上原本料筒处测量温度的9个点,从而可以有效监控挤出机不同位段机筒内壁与螺槽壁的温度分布状况;二是设计了一套基于Labview的温度测控程序,分析了挤出温度和压力对挤出材料的影响,通过Z-TIO温控模块内的PID控制料筒的加热或冷却使温度趋于设定值.研究结果表明,本文方案能够精确测定、描述和调控挤出熔体各区段的温度,拓展了单螺杆挤出机的温控范围,提高了熔体温度测控的精确性且操作方便.     

单螺杆挤出机并联式稳压装置的稳压原理及计算

研究了单螺杆挤出机的稳压装置,用MathCAD软件对其稳压作用进行了模拟计算。结果表明:通过调整稳压装置的螺杆转速和高聚物在螺杆中的存留长度,能起到良好的稳压作用,稳压效果明显、可靠,并具有适宜的稳压操作范围。     

单螺杆挤出机停留时间分布函数的简易测示方法

挤出机是最常见的连续混炼机,在挤出过程中,同时加入挤出机的物料通常在不同时时间离开挤出机,即物料在挤出机中的停留时间是不同的。为描述这一过程,引入了停留时间分布函数RTD(Residence Time Distribution Function)。     

超声功率对聚合物超声熔融塑化的影响

针对超声塑化过程塑化速率、塑化质量与超声功率密切相关的问题,利用自行开发的聚合物超声塑化实验装置,选择聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯(PP)和尼龙66(PA66)这3种高聚物材料为研究对象,进行超声功率影响因素实验、超声塑化过程形态演变实验和超声塑化速率影响因素实验研究。研究结果表明:超声功率随工具头压力的增大呈近似于正比例增大,且聚合物样品声阻抗越大,超声功率增大幅度越大;超声功率在超声塑化初始阶段急剧上升,达到最高点后小幅度下降,且结晶性的PA66超声功率下降最慢,最后在聚合物样品完全熔融时达到稳定;超声塑化速率随超声功率的增大而增大。     

叶片挤出机中聚丙烯熔融过程的可视化研究

通过自主研发的组装式叶片挤出机,采用动态可视化技术在线观察不同尺寸的结晶型聚丙烯的熔融过程,分析结晶型聚合物在叶片挤出机中的熔融规律和机理.研究表明:聚丙烯在叶片挤出机中的熔融过程分为全固体、富固体和富熔体3个阶段;在全固体和富固体熔融阶段,固体颗粒产生很大的塑性变形,固体颗粒在热传导和塑性耗散热的共同作用下熔融;而在富熔体熔融阶段,可以明显观察到固体颗粒的熔融,熔融过程主要受熔体黏性耗散热的影响;熔融所需VPCU组数受最难融固体颗粒(最大固体颗粒)控制,小颗粒物料比大颗粒物所需VPCU组数少.     

振动力场作用下单螺杆塑化熔融过程数值模拟

为研究振动力场对单螺杆挤出机中熔融过程的影响，根据“流动的固体”这一概念，利用流体动力学实现对整个熔融区域的求解，解决了相变以及固熔界面跟踪的问题，建立了简化的二维动态熔融模型．由于熔融过程是一个非等温相变过程，并且振动力场作用下聚合物具有依时性非线性黏弹特性，因此修正了具有松弛谱特性的Maxwell非等温黏弹本构模型，对动态熔融过程进行了模拟，并分析了振动频率与振幅对熔融行为的影响规律．     

用区域变换计算单螺杆挤出机流动区域上的三维泊松方程数值解法

单螺杆挤出机流体流动区域是一个复杂的区域,其截面为双连通区域,且计算求解此流动区域上的泊松方程是用高效的投影算法求解单螺杆挤出机流体流动问题的核心步骤。利用共形映射将此不规则的双连通区域转化为同心圆环,进一步将复杂的求解区域变为规则的圆环柱体区域,可以大大简化问题的计算,并适用于计算包含漏流层的单螺杆挤出机流体流动问题。以截面内边界曲线为椭圆的单螺杆挤出机为例进行了泊松方程的求解计算,将求得的解与精确解进行了对比,结果表明此方法简单有效。     

挤出机螺栓失效分析

作者通过各项测试、断口分析及有关机械设计计算,较全面地分析了螺栓的失效形式及原因,并提出防止失效的措施,从而为保证挤出机的正常运转和安全生产提供了有益的依据,也为探讨失效分析技术在机械零部件方面的应用提供有效的方法。     

一种引进恒延迟环节的系统简化模型

本文讨论了用二阶延迟系统近似高阶线性定常系统的条件,并用CAA程序计算了一个简化模型的具体实例。该近似法可用于设计非振荡高阶系统。     

采油单螺杆泵接触压力有限元分析

单螺杆泵转子与定子橡胶间接触压力是影响磨损的重要原因,根据其工作原理和结构特点,用SolidWorks建立了油田用单螺杆泵的实体模型,利用基础试验确定了定子衬套橡胶的本构关系是Mooney-Rivlin模型,以及确定了本构关系中所需要的常数,适应了材料非线性.利用有限元分析软件ANSYS,经过多次尝试选用SOLID45和SOLID185单元,模拟螺杆泵工作参数建立有限元模型,运用ANSYS进行力学分析,得出接触压力的分布规律,为分析螺杆泵的磨损和寿命问题奠定基础.     

双头单螺杆泵衬套有限元分析

用ANSYS对双头单螺杆泵衬套的受力情况作了有限元计算,为了提高计算效率,将螺杆泵衬套的有限元模型简化为平面应变模型求解。讨论了双头单螺杆泵衬套在受到均匀压力与非均匀压力,以及衬套和螺杆在静态接触的情况下,衬套内各点的变形、应力与应变的分布;揭示了双头单螺杆泵衬套的受力状态和变形规律。为双头单螺杆泵的结构优化设计及性能改善提供了参考依据。     

非线性延迟系统中分歧和浑沌之简化判定

本文提出了某些具有延迟的非线性采样系统和离散系统中分歧和浑沌的简化判定方法。