收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

注射成型过程中多相聚合物相形态演变的建模与模拟

刘芬  
【摘要】:利用数值模拟手段预测共混物中的相形态,对于控制材料结构和优化产品性能具有重要的理论研究意义和工业应用价值。现有的注射成型模拟主要侧重于宏观尺度的可成型性分析,未考虑到微结构的影响,计算精度不能满足实际的工程需要。同时,目前关于共混物相形态的理论研究仅限于单个分散相液滴体系,没有考虑液滴之间的相互作用,不适用于真实加工过程的模拟。 为实现聚合物共混物注射成型过程中的相结构模拟,本文从机理研究、模型选择、成型过程模拟以及物理实验验证几个方面进行了研究。 针对分散相最主要的演变过程:变形、破裂和凝聚,分别对其原理和关键参数进行了较系统的研究。通过分析和比较常见模型的模拟结果,采用仿射变形公式描述高剪切下的液滴瞬态大变形,以及唯象模型计算小变形和松弛回复过程;对于分散相颗粒的破裂过程采用液滴分裂或纤维破裂模型计算;凝聚过程采用实验模型或统计学概率模型描述。 根据聚合物共混物在注射成型过程中的相形态演变特征,在宏观和微观两个尺度上构造了三维空间瞬态成型与相结构演化过程的模型。提出了注射成型过程中相结构与流场耦合求解的三维数值模拟方法,建立了基于PSPG (Pressure-Stabilizing/Petro-Galerkin)和SUPG (Steamline-Upwind/Petrov-Galerkin)方法的稳定有限元格式,通过微结构与宏观流场的迭代求解反映真实流场中各种因素共同作用下的分散相结构演化过程。 采用数值模拟与物理实验相结合的方法研究共混物取向结构,系统地完成了获取相形态模拟所需各项材料参数以及相形态实验研究的全部实验过程。 通过比较模拟结果与实验结果,分别验证了宏观流场模拟以及微观相结构模拟算法的准确性。模拟结果能够较好地反映分散相的形态规律,可以用于注射成型过程中的相形态计算与预测。 通过模拟不同工艺条件下型腔内宏观流场和微观相结构的分布情况,探讨流场与相形态之间的内在联系和规律,发现成型参数对于分散相形态演化的影响是相互联系的,需要进行综合分析与评价。 最后研究了相界面的分离与转变规律,通过对比相形态与静态力学性能的实验结果,初步探讨了制品静态力学性能与微观相结构之间的联系。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 燕立唐;谢续明;;界面诱导相分离和特殊相结构的生成[J];高分子通报;2011年04期
2 孙小杰;喻琴;高胜玲;李姜;郭少云;;多级拉伸PP/PA1010/CB导电复合材料的结构与性能[J];高分子材料科学与工程;2011年07期
3 戴莹莹;李姜;郭少云;;两步法制备HDPE/PA6复合材料的结构和阻隔性能[J];高分子材料科学与工程;2011年08期
4 张虎;张代东;于学花;宫长伟;姚倩倩;;稀土相对AZ61镁合金力学性能的影响[J];机械工程与自动化;2011年04期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
11 ;[J];;年期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李景庆;孙辉;陈绪煌;郭楚;马桂秋;盛京;;多相聚合物复杂体系的流变特征[A];中国流变学研究进展(2010)[C];2010年
2 李云岩;杨宇平;王亚;马桂秋;原续波;盛京;;光散射研究多组分多相聚合物在外场作用下相结构的形成与演变[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
3 上官勇刚;张春晖;陈瑞芬;陈锋;李房;郑强;;高抗冲共聚丙烯的相形态演化及其对性能的影响[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
4 黎珂;黄汉雄;;聚丙烯/乙烯-辛烯共聚物共混物相形态和冲击性能的关系[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
5 陈婷;夏新曙;肖荔人;刘欣萍;陈君;钱庆荣;陈庆华;;PBT/ASA共混体系相形态和流变性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第18分会场摘要集[C];2012年
6 梅园;黄亚江;李光宪;;剪切场下PP/PS纤维相形态演变过程研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
7 刘晶晶;许兢;夏新曙;刘欣萍;肖荔人;黄宝铨;钱庆荣;陈庆华;;PBT/ABS反应增容体系的相形态及动态流变行为研究[A];中国化学会第28届学术年会第18分会场摘要集[C];2012年
8 李澜鹏;尹波;宫蕾;王伟;谢邦互;杨鸣波;;具有壳-核结构的聚合物三元共混物的流变学响应[A];中国化学会第28届学术年会第18分会场摘要集[C];2012年
9 杨红;赵泽永;郭敏;杜荣昵;张琴;傅强;;PP/EPDM/nano-SiO_2三元共混体系形态控制和增韧机理的研究[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
10 张凯舟;秦舒浩;于杰;;SMA对Nylon-6/ABS的增容作用研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘芬;注射成型过程中多相聚合物相形态演变的建模与模拟[D];华中科技大学;2010年
2 黎珂;基于流场作用的聚丙烯基多相体系形态演变与性能研究[D];华南理工大学;2011年
3 付维贵;典型多相聚合物中微相结构、相互作用及动力学的固体NMR研究[D];南开大学;2010年
4 朱琳;聚丙烯/乙烯-1-辛烯共聚物熔体动态共混过程中的相形态演变与性能研究[D];天津大学;2010年
5 张春晖;抗冲共聚聚丙烯微结构、相形态及动态流变行为研究[D];浙江大学;2011年
6 曹艳霞;聚丙烯基多相体系相形态与动态流变行为研究[D];浙江大学;2004年
7 邹浩;纳米粒子改性聚苯硫醚及其共混物的形态结构与性能研究[D];四川大学;2006年
8 马访中;PS-MMA/ε-CL的原位聚合、原位增容反应及其纳米共混物的形成机理[D];东华大学;2006年
9 李润明;部分相容聚合物共混体系的流变学研究[D];上海交通大学;2007年
10 程振刚;热塑性聚氨酯弹性体及无机填料增韧增强聚甲醛的研究[D];四川大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈瑞芬;热处理和剪切对抗冲共聚聚丙烯相形态和结晶行为的影响[D];浙江大学;2011年
2 陈帅帅;含聚乙烯链段多相聚合物的合成及应用[D];安徽师范大学;2011年
3 程奎;HDPE/PA66或PBT原位复合材料的研究[D];四川大学;2004年
4 王益亨;外场作用对PP/PS共混纤维相形态影响的研究[D];东华大学;2005年
5 杨石海;聚乙烯/尼龙1010体系共混过程中的在线分析及相结构研究[D];天津大学;2003年
6 李渭清;聚丙烯合金材料结构与性能[D];天津大学;2007年
7 蒋霞;可生物降解聚碳酸亚丙酯改性研究[D];福建师范大学;2011年
8 李云岩;多相聚合物相结构的形成与演变[D];天津大学;2005年
9 余鹏;茂金属聚乙烯/茂金属乙烯—丙烯共聚物相结构演变与性能[D];湖北工业大学;2011年
10 查琳琳;三元乙丙橡胶及超细碳酸钙增韧聚苯乙烯[D];浙江大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 刘丽 杨洁;赤子情怀展风采 比翼齐飞建功勋[N];科技日报;2005年
2 University of Lyon JULIEN ANDRIEU;业界关注冷冻干燥瓶装技术[N];中国化工报;2007年
3 宋国君 冯敏;高阻隔性纳米复合材料及其制品研发成功[N];科技日报;2002年
4 彭丽;纳米PET啤酒瓶产业化尚需扶持[N];中国化工报;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978