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POLYFLOW軟件在聚合物加工領(lǐng)域的應(yīng)用  
POLYFLOW軟件在聚合物加工領(lǐng)域的應(yīng)用
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關(guān)鍵詞： POLYFLOW  軟件  聚合物  加工  領(lǐng)域  應(yīng)用  
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所屬學(xué)科： 高分子工程
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俞煒 鄭泓 周持興* 趙建才 （上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院聚合物加工研究室，上海 200240，Email: cxzhou@sjtu.edu.cn） 由美國(guó)FLUENT公司研究開發(fā)的POLYFLOW軟件是基于有限元法的優(yōu)秀的CFD（Computational Fluid Dynamics）軟件，專用于粘彈流體的流動(dòng)仿真，對(duì)于非線性問題有強(qiáng)大的處理功能，它適用于高分子材料加工的諸多過程：擠出成型、吹塑成型、紡絲、流涎、熱成型等，用來求解流動(dòng)、傳質(zhì)、傳熱等輸送問題。有效地利用CFD軟件對(duì)聚合物成型加工過程進(jìn)行模擬，可以避免單憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的盲目性，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，從而節(jié)約成本，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本文將以平面收縮流動(dòng)的計(jì)算和注拉吹過程的模擬為例說明POLYFLOW軟件在聚合物加工上的重要應(yīng)用。 1． 平面收縮流體流動(dòng) 收縮流，通常幾何結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且包含加工過程中各種流場(chǎng)信息，因此被廣泛地應(yīng)用于聚合物擠出成型過程的計(jì)算機(jī)模擬。為了更好地預(yù)測(cè)復(fù)雜流體真實(shí)的流動(dòng)行為，本文中采用多模式本構(gòu)模型： ，PTT本構(gòu)模型； ，Odroyd-B模型。利用POLYFLOW軟件計(jì)算模擬了聚合物熔體的4:1平面收縮流動(dòng)。圖1為熔體收縮流動(dòng)的剪切速率圖。在收縮區(qū)域剪切速率明顯增大，流體的流變性質(zhì)將發(fā)生變化。圖2為收縮流動(dòng)的流線圖，熔體在收縮區(qū)域存在法向應(yīng)力差使得在上流和下流的收縮拐角出現(xiàn)渦流，而且隨著We數(shù)的增大，渦流也將增大。除此之外，計(jì)算還得到流體速度場(chǎng)，壓力場(chǎng)，法向應(yīng)力分布，粘度分布等結(jié)果，為擠出成型加工過程提供了重要流場(chǎng)信息。 2．注射-拉伸-吹塑工藝的模擬 由于注塑過程工藝簡(jiǎn)單，瓶坯厚度分布較均勻，我們以注射成型瓶坯為初始幾何模型（初始厚度 ），模擬拉伸-吹塑過程。瓶坯在拉桿的作用下被拉伸，然后吹脹冷卻成型，吹塑壓力P=10atm。本文中采用KBKZ模型，松弛譜如下： ， 。拉伸后瓶坯厚度發(fā)生變化，如圖3所示。改變拉伸速率，研究其對(duì)瓶坯厚度分布的影響，結(jié)果如圖4所示。增大拉伸速率，瓶坯厚度變小，但均勻性下降，而且加工困難；減少拉伸速率，均勻性改善，但瓶坯厚度增大，導(dǎo)致材料用量上升。因此必須選擇適當(dāng)?shù)睦焖俾省? 吹塑過程的計(jì)算以拉伸計(jì)算結(jié)果作為初始值，以拉伸速率為300mm/s的為例，吹塑壓力為10大氣壓，圖5和圖6分別顯示了成型瓶子的厚度分布圖和厚度分布曲線（瓶口處即為Z=0mm）。從圖中我們可以直觀地觀測(cè)到成型瓶子的厚度分布情況：離瓶口50mm左右處最?。?），瓶底外側(cè)也較薄 ，瓶底中心厚度最大（ ，在瓶壁中央?yún)^(qū)域厚度分布較均勻( 。為了提高瓶子的抗變形能力，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)成型制品厚度較薄的地方可以適當(dāng)增加瓶坯厚度，對(duì)較厚區(qū)域適當(dāng)減少瓶坯厚度，以達(dá)到最佳工藝操作條件。 致謝 本項(xiàng)目得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（20204007）和重大項(xiàng)目（50390095）的資助。
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上傳時(shí)間： 2006-08-24 16:05:42
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相關(guān)評(píng)論 共有19人發(fā)表評(píng)論 更多評(píng)論
helloguys    2018-05-22 13:16:35
下載不下來啊
lutmc    2011-12-19 17:28:21
不錯(cuò)，不過下載速度好慢哦
libingxue0607    2011-09-12 16:24:45
下載不下來啊
libinhua    2011-06-09 14:44:16
什么都沒有啊
flowing    2011-04-12 14:50:01
好東西啊?。。?/td>
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