粘弹流体挤出胀大的机理研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chasel
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
该文得到的主要结果如下:作者在文中详细分析了阶跃应变睛的应力松弛特性能够明显改变高剪切速率下的胀大比计算值,同时得出该特性对低剪切速率下的胀大比没有太大影响.这个特性和第二法向应力有效期在整个剪切速度范围内都能降低胀大比计算值的作用不同.因此,大应变下的应力松弛特性是一个能够合理地解释高剪切速率下胀大比计算值过高的力学因素.对Boger流体挤出胀大的数值模拟研究进一步肯定了阶跃应变下的松弛特性对挤出胀大的影响作用.对Wagner模型和PSM模型,应当变小于100以下的应力松弛特性基本一致时,两个模型计算的两种Boger流体的胀大比在一定剪切速率范围内无明显差异.这和两个模型计算的IUPAC-LDPE熔体的胀大结果形成了鲜明的对比,反映了阶跃应变下的应力松弛特性作为一个不可忽视的力学因素对粘弹流体挤出胀大的重要作用.普遍认同的Tanner胀大理论预测得到的聚合物熔体与聚合物溶液的胀大比在该文中和数值模拟结果以及实验结果存在明显的差异,这也反映出目前人们对粘弹流体挤出胀大的力学机于还没有完全认识.粘弹流体挤出胀大的基本力学机理仍有待进一步的研究.普遍认同的KBKZ类本构方程还不能很好地预测依时性粘弹性.这个结论可由该文进行的LDPE(PE-FSB-23D022/Q200)熔体的触变环实验、应力增长特性测定实验得到.这个结论与Greener和Connelly的结论不同,他们认为KBKZ类本构方程反映粘弹效应完全能够导致并解释触变环实验中的滞后效应.依时性粘弹性的表征和预测仍是目前非牛顿流体力学中有待进一步研究的一个重要课题.非线性依时性粘弹性有可能影响挤出胀大流动的计算结果.准确地预测挤出胀大行为,有必要考虑粘弹性的时间依赖性.对均一滑动速度边界下的挤出胀大计算结果表明,在表观剪切速率10s<-1>下,熔体滑动效应或者IUPAC-LDPE熔体挤出中实验应力相对真实本构方程的计算应力的偏差还不能解释长口模条件下的挤出胀大比计算值过高的现象.同样,出口处局部的滑动速度变化或粘弹应力变化也没有引起挤出胀大比的大幅度增减,和均一滑动边界下的结果相比,胀大比的最大相对变化都没有超过4%.因此,对于IUPAC-LDPE熔体的长口模挤出胀大比的计算值高于实验值的现象,该文考察的出口处非均一滑动速度边界也不能解释.出口处非均一滑动速度边界和胀大结果的关系可以理解为,挤出胀大是由粘弹应力控制的,而流体中的粘弹应力是由整个流动过程的应变历史决定的,不是局部流动应变历史决定的,因此,胀大比受到出口处局部粘弹应力变化的影响不会很大.该文通过计算粘弹流体经过收缩流道的挤出胀大流动,检验了前期工作给出的数值模拟方法能够适用于短口摸挤出胀大流动的数值模拟.收缩流道几何形状、定型段长度、粘弹松弛特性、粘弹拉伸特性和不可逆恢复假设五个因素影响IUPAC-LDPE熔体经过短口模挤出胀大的初步研究结果表明,粘弹流体短口模挤出胀大的力学机理更为复杂.简言之,如果对粘弹流体长口模挤出胀大的基本力学机理不能很准确地认识,那么,数值模拟技术在真实挤出加工中预测短口模挤出胀大的应用还只能停留在定性考虑阶段,距离定最化的实际应用还有较大的差距.
其他文献
复合材料结构具有比强度高,比刚度大,可设计性强等优点,已被广泛的运用在航空工业之中,且用量增长趋势明显。但复合材料结构抗冲击能力差,冲击损伤隐蔽性强的特点,使得低速冲击容易
磁流变液(Magnetorheological Fluids)是微米尺寸的磁极化颗粒分散于非磁性液体中形成的悬浮液.磁流变液在外加磁场作用下表现出一种非线性流变效应.随着人们对磁流变液机理
配电网作为发、输电与用户设备连接的环节,其规划和设计受到越来越多的重视。为了更好地实现中压配电网的供屯范围分区调整与网架扩展规划,本文探讨了采用遗传算法进行供电范围分区调整,并在此基础上进行网架扩展规划的方法,具体工作包括:提出了一种考虑供电范围分区调整的配电网扩展规划方法,以建设费用、运行费用的加权和最低为目标函数,采用遗传算法获得满足相关约束条件下的供电范围分区调整与配电网架扩展的最优规划结果
该文以工程中常用的变截面箱梁桥为研究对象,分别采用平面有限元和空间有限元两种方法计算了各种荷载组合下控制截面的剪力滞系数和有效宽度比,对该类箱梁的剪力滞效应进行了
随着能源短缺和环境问题的日益突出,电动汽车零排放、污染小的特点使其成为全球研究的热点,如何实现电动汽车安全、高效的充电也成为其研究的关键问题之一。本文针对电动汽车设计了一套大功率非车载直流充电系统,以移相全桥ZVS变换器作为主拓扑结构,以数字化控制方式对其进行控制,完成了电动汽车直流充电机的样机,并且对移相全桥ZVS变换器的几个关键问题进行了研究。本文首先介绍了移相全桥ZVS变换器的工作原理,分析
期刊
我国汽车行业和交通运输事业飞速发展事态,必然导致我国的机动车保有量大幅增加。随之而来的一个重大问题就是交通噪声污染。其中发动机排气噪声在整个交通噪声中占有相当高