席世亮[1]2003年在《单螺杆挤出机塑炼过程的计算机仿真系统》文中研究说明随着计算机软、硬件技术的飞速发展,它的作用也与日俱增。由于计算机仿真技术具有经济、安全可靠、试验周期短等特点,它已经成为工程系统和非工程系统研究人员不可缺少的设计分析工具。通过对单螺杆挤出机的仿真,可以为优化单螺杆挤出机的设计和控制加工过程以获得理想的产品提供科学依据和设计分析手段。基于这个目的,我们开发了单螺杆挤出过程的计算机仿真系统。 本文作者从挤出过程的数学模型分析入手,使用可视化程序语言Visual C++ 6.0,OpenGL,Access 97 等软件,开发了完全基于 Windows的单螺杆挤出过程的仿真系统。本系统能近似地模拟挤出过程,并预测挤出机的质量流率、沿螺槽的压力和温度分布、固体床的分布,以及能量消耗。 本论文的研究工作主要集中在以下几个方面:1 较为详细的阐述了单螺杆挤出机挤出过程的叁段、七区物理模型和各区段的数学模型及它们的求解方法。这部分是仿真系统的核心和基础,直接决定着仿真结果的准确性与可信度。2 介绍了仿真系统的动画制作技术。包括动画的制作技术及制作过 I<WP=6>北京化工大学硕士学位论文程。通过动画技术可以直观的看到单螺杆挤出过程中物料的相变历程,建立了良好的人机对话环境。3 进行了仿真结果的分析。通过对仿真结果进行分析,验证了仿真系统的可信度,为以最少的投入,最短的时间,实现直观、真实的显示整个塑炼过程,实现对挤出过程的实时监控的目标迈出了第一步。
周贵斌[2]2005年在《混炼胶在挤出加工过程中的流动和传热特性研究》文中研究说明本文对混炼胶在挤出加工过程中的流动及传热特性进行了理论分析、计算机仿真模拟和数值计算,并对混炼胶的热物性进行了实验研究。 在理论分析部分,本文应用流体力学、传热学的基本理论,以销钉机筒单螺杆挤出机挤出段的粘流态混炼胶为研究对象,对挤出过程中的胶料流动特性以及传热特性进行了深入地理论分析;通过必要的假设和简化,总结和建立了胶料在挤出段的物理数学模型,并给出了相应的控制方程。 在实验研究部分,对多种混炼胶的比热容和导热系数特性进行了测试,得到了比热—温度及导热系数—温度关联式,这些物性参数是接下来计算机仿真模拟和数值计算所必需的。同时,对胶料中炭黑含量对热物性的影响进行了探讨,结果表明:比热容随炭黑质量份数的增加近似按线性规律增大,但炭黑含量对导热系数的影响无明显规律可循。 在计算机仿真模拟和数值计算部分,本文从熔体输送理论的基本假设和边界条件出发,对销钉机筒单螺杆挤出机结构进行合理简化,应用有限元分析软件ANSYS模拟分析了销钉机筒单螺杆挤出机螺槽横截面(无销钉、有销钉以及销钉布置位置变化时)内混炼胶的流动状态。结果表明,销钉的存在对改善胶料的混合效果、热量的传递以及消除流场中心零速区有决定性作用。同时,采用二维顺流模型并考虑温度场—剪切速率—表观粘度耦合效应,通过数值计算求得了混炼胶在挤出机螺槽中温度分布,并应用仿真软件MATLAB对其实现了可视化。同时,文中也探讨了各种因素对胶料平均温度和最大温差的影响。结果表明:非牛顿特性、螺槽几何结构对胶料挤出过程中的温度分布有着显着影响;平均温度和最大温度随着螺槽宽度和高度的增加而增大。
张宝辉[3]2006年在《往复式销钉螺杆挤出机的研究与开发》文中提出本文结合教育部科学研究重点项目——“挤出机螺杆设计理论的研究”,重点进行往复式销钉螺杆挤出机的研究和开发。往复式销钉螺杆挤出机在高聚物工业中已经变成很重要的混炼设备。它具有独特的积木式螺杆,螺杆由带有中断螺棱的螺纹元件组成,螺杆与固定在机筒上的销钉相互啮合,做旋转和往复运动,使机器有很好的混合和自洁作用。往复式销钉螺杆挤出机具备了低压力、低剪切、低温升和高混炼质量的加工特性,广泛应用于各种材料的加工。本文结合WXJ-140往复式销钉螺杆挤出机的研究和开发,介绍了该机型螺杆的结构特点和设计方法,阐述了销钉的设计和布置原理,重点对新型四段螺棱混炼元件的混合机理进行研究,并且与双螺杆挤出机、磨盘挤出机的混合效果做了比较。在理论上对物料在往复式销钉螺杆挤出机螺槽内的非线性粘弹性流动特性进行了分析计算。非线性粘弹性流场分析采用了旋转Maxwell模型。论文中还建立了传动系统和挤压系统叁维模型,并且对各部件间复杂的运动关系进行了动态仿真模拟,验证了螺杆和销钉是不干涉的,从而验证理论模型是正确的,螺纹元件设计和销钉的布置是正确的。
吕春蕾[4]2009年在《混炼成型一体机计算机模拟及实验研究》文中进行了进一步梳理混炼和挤出成型过程一直以来都是橡胶、塑料等聚合物加工过程中各自独立的重要环节,随着橡塑工业及其它高分子材料加工行业的迅速发展,特别是以塑料为基体的橡塑共混物的广泛应用,对橡塑机械的性能要求也越来越高,各种新型设备不断涌现。本文中提到的混炼成型一体机是一种新型的共混聚合物混炼成型加工一体化设备,具有密炼机的优良混炼性能和挤出机的连续挤出成型加工的特点,使混炼和挤出成型两道工序在同一台设备上完成。本文以这种新的加工方法为对象,主要进行以下研究工作:1.采用ADINA有限元软件分别对新型二棱同步转子、销钉二棱同步转子、功能二棱同步转子等叁对转子的混炼效果进行了模拟分析比较,分析了胶料混炼时以及混炼后排胶时在密炼机中的流动情况、转子的混炼性能以及排胶性能。模拟结果显示功能二棱同步转子适合于混炼成型一体机的要求。2.在国内首次设计并制造出了适合混炼成型一体机的配套的一种新型的双锥螺杆挤出机。3.对混炼成型一体机的挤出部分进行流动模拟分析,并对单、双两种螺杆挤出机进行模拟对比。4.对叁对转子进行了不同的实验,对各种转子的最佳工艺条件进行了讨论,找出了影响混炼过程的最佳的混炼工艺参数,为混炼成型一体机的进一步的实验研究,提供工艺参数的选择依据;实验数据分析表明叁对新型转子中,功能二棱同步转子的混炼效果最好,其次是销钉二棱同步转子。同时,转子的对比实验结果也验证了相关理论分析和转子流场分析结果的正确性。5.对单、双两种螺杆挤出机进行了对比实验,实验过程中发现了新型双锥螺杆挤出机的吃料效果明显好于单螺杆挤出机。本文通过研究表明,所研究开发的混炼成型一体机技术是可行的,改进后配有新型双锥螺杆挤出机的混炼成型一体机实现了最初的设计目标,对于开发工业化应用机台具有重要的指导意义。
徐寅[5]2012年在《基于OGRE的压延塑化叁维仿真系统的设计与实现》文中提出随着计算机仿真技术和叁维引擎的发展,叁维仿真系统正被越来越多的运用于化工、航天等领域。物料压延塑化的加工过程比较复杂,无法对其加工方案进行有效地评析。以往对此过程的仿真主要都集中在数值仿真上,不能形象直观地表现出物料的加工过程。因此,利用叁维引擎对物料的压延塑化过程进行叁维仿真,具有重要的理论与现实意义。本文深入分析OGRE叁维图形引擎的特性、核心子系统以及场景管理组织方式,总结OGRE的工作流程,引入OGRE开发叁维程序的方法。对物料的压延塑化加工过程进行深入了解,分析并总结该过程中的理论基础。在对粒子系统算法进行详细研究和分析的基础上,提出对物料进行分割的思想,将物料看成是一组物料粒子的集合,按照连续加工过程中的各个阶段,对物料粒子进行叁维建模,设计物料粒子在各阶段中的运动模型。在完成物料的虚拟加工过程中,引入碰撞检测算法,并提出了基于物料粒子位置的碰撞检测,对物料粒子与辊筒进行了碰撞检测,真实地反映了物料的整个加工过程。本文使用叁维建模工具对压延塑化的加工设备进行了叁维建模,整理了压延塑化中相关特征量的计算模型。对压延塑化叁维仿真系统进行了需求及功能分析,给出了该叁维仿真系统的设计思路。采取基于OGRE引擎以及MFC应用程序框架的方案,对压延塑化的叁维仿真系统进行了实现。实现中将OGRE渲染窗口嵌入到MFC单文档框架中,为用户提供了友好的图形用户界面。同时,将设备模型导入到叁维场景中,结合OGRE的粒子系统脚本、碰撞检测以及本文提出的物料分割思想和基于物料粒子位置的碰撞检测方案,实现了物料在双辊机上压延塑化加工的叁维仿真以及加工过程中相关特征量的数值计算。本叁维仿真系统的运行效果表明,通过对物料加工进行叁维仿真以及对加工过程中的特征量进行数值计算,可以较逼真的查看物料连续压延塑化的过程,给设备结构以及加工工艺的改进提供一定参考,也为进一步地研究压延塑化叁维仿真打下了良好的基础。
李雪芳[6]2008年在《烷基化竹材的合成及其热塑性研究》文中认为本文利用超声波、微波等现代反应技术,对天然竹材进行乙酰化和氰乙基化改性,使之转变成可溶可熔的高分子材料。研究了活化剂用量、活化时间、反应时间等对乙酰化、氰乙基化反应的影响,并用傅立叶红外光谱(FTIR)、示差扫描量热分析(DSC)、扫描电镜(SEM)等对改性竹材的微观结构和热塑性进行了研究和表征。在此基础上,利用转矩流变仪将烷基化改性竹材与PCL、PE、PVC等树脂共混,合成新型竹塑复合材料,探讨配方和加工工艺对加工性能的影响,并对产品的微观形貌和力学性能进行了考察。结果表明:竹材经乙酰化、氰乙基化改性后变成具有热塑性的高分子材料。利用超声波对竹粉进行预处理,预润涨时间缩短到传统浸润法的1/6,大大提高了改性反应的效率。制得的乙酰化竹材在265℃左右出现玻璃化转变,在130℃,10MPa表压下可以单独热压成片。采用微波辐射对竹材进行氰乙基化改性,30min即可获得传统水浴反应3h才能得到的增重率约为40%的氰乙基化竹材。无需外加偶联剂和润滑剂,利用转矩流变仪制备的乙酰化竹粉(MB)/PCL复合材料相界面模糊,力学性能较好。当MB含量达到35%时,材料拉伸强度仍在10MPa以上,断裂伸长率保持在400%以上。同时,利用转矩流变仪确定出氰乙基化竹粉(NB)/PE和NB/PVC复合材料的最佳配比和加工条件,且制品密实,微观相界而模糊。
李梅[7]2001年在《综合性能优良的阻燃PVC电缆料的研究》文中研究指明单螺杆挤出机塑炼过程的计算机仿真系统
参考文献：
[1]. 单螺杆挤出机塑炼过程的计算机仿真系统[D]. 席世亮. 北京化工大学. 2003
[2]. 混炼胶在挤出加工过程中的流动和传热特性研究[D]. 周贵斌. 青岛科技大学. 2005
[3]. 往复式销钉螺杆挤出机的研究与开发[D]. 张宝辉. 北京化工大学. 2006
[4]. 混炼成型一体机计算机模拟及实验研究[D]. 吕春蕾. 青岛科技大学. 2009
[5]. 基于OGRE的压延塑化叁维仿真系统的设计与实现[D]. 徐寅. 南京理工大学. 2012
[6]. 烷基化竹材的合成及其热塑性研究[D]. 李雪芳. 福建师范大学. 2008
[7]. 综合性能优良的阻燃PVC电缆料的研究[D]. 李梅. 郑州大学. 2001