（材料加工工程专业论文）计算机模拟片材挤出.pdf

摘要 以往工业生产中，挤出机头的设计往往采用“试算法”，由于反复修改流 道设计和成型工艺条件而造成成本激增。然而把c a d c a e 技术运用于挤出口 模设计，模拟出熔体在机头流道内的流动状况，把试模过程放在计算机上进行， 则可以大大提高试模的成功率。 本论文在对塑料片材成型进行理论分析的基础上，将计算流体动力学、热 力学、聚合物流变学和讨算机技术等科学理论，结合成型设备尺寸和加工工艺 参数，对片材机头流道内的熔体流动作了系统的模拟。 首次将基于有限元分析软件a n s y s 和计算软件m a t l a b 相结合，对t 型和衣架型机头流道内的速度场、压力场、剪切粘度、剪切应力和剪切速率进 行模拟分析，并提供了直观形象的三维网格图和等值线图。编制了模拟的主界 面，使对模拟结果的后处理得以简便进行。 同时对片材机头设计具有决定因素的出口均一性和流量进行深入探讨。对 t 型机头，考虑了过渡区长度和增加歧管数量对出口均一和流量的影响。而对 广泛应用的衣架型机头，则考察了材料参数幂率指数n ，压力降p 和歧管角度 0 和增加歧管数量对出口均一和流量的影响。温度场的分析比较复杂，通过简 化和假设，对t 型和衣架型流道内的温度场进行模拟，比较了二类机头对温度 分布的影响。 关键词：片材机头计算机模拟有限元法a n s y s 语言m a t l a b 语言 a b s t r a c t i nt h ep a s ti n d u s t r i a lp r o d u c t i o n ，“t r i a la n de r r o r ”m e t h o dh a sb e e nu s e dt o d e s i g ne x t r u s i o nd i e s t h i si n c r e a s e st h ec o s td r a s t i c a l l yb e c a u s eo fm o d i 母i n sd i e d e s i g no fd i e sa n dt h ep r o c e s sc o n d i t i o n so fe x t r u s i o nr e p e a t e d l yl l o w e v e r , i fw e e x e r tt h ec a d c a et e c h n o l o g yo nt h e d e s i g no fe x t r u s i o nd i e s s i m u l a t et h e f 1 6 w i n gs t a t eo fp l a s t i c sm e l ti nd i e ，a n du s ec o m p u t e rt om o d i f yt h ed e s i g nc f e x t r u s i o nd i e s ，w h i c hw i l ie n h a n c et h es u c c e s s f u lc h a n c e s i nt h i st h e s i s ，w es i m u l a t e dt h ep l a s t i cl l o w i n gs t a t ei ns h e e td i e sb yt h e n n r l l b e t st h r o u g hc o m b i n i n gc o m p u t a t i o n a lf l u i d d y n a m i c s ，e n e r g e t i c s ，p o l y m e r t h e o l o g ya n dc o m p u t e rt e c h n o l o g yw i t ht h es i z eo fd i e sa n dt e c h n i c sp a r a m e t e r s ， w h i c hb a s e do nt h et h e o r e t i c a la n a l y s i s t h es o t h v a r eo fa n s y sb a s e do nf i n i t ee l e m e n tm e t h o da n dm a t l a bb a s e d o nm t m e r i c a la n a l y s i sa r eu n i t e di no n eb ya n t h o rt os i m u l a t ea n da n a l y z et h e v e l o c i t yf i e l d ，p r e s s u r ef i e l d ，s h e a rv i s c o s i t yf i e l d ，s h e a rs t r e s sf i e l da n ds h e a rr a t e f i e l df o rt h ef i r s tt i m e m e a n w h i l e ，w ep r o v i d et h ei l l u s t r a t i v ea n dv i s u a lm e s hf i g u r e a n dc o n t o u r f i g u r e t h em a i ni n t e r f a c eo fp r o g r a mw a ss h o w nw h i c hm a d e p o s t - p r o c e s s i n go f s h n u l a t i n gr e s u l tc a r r yo u te a s i l y d e t e r m i n a n t | h c t o r so f d e s i g ni ns h e e td i e s e x i tu n i f o r n lt h i c k n e s sa n df l o wr a t e a r ed i s c u s s e dt h o r o u g h l yf o rtd i e s ，t h ee f f e c t so ft h et r a n s i t i o nl e n g t ha n dt h e n u m b e ro fm a n i f o l d0 1 1e x i tu u i t b r mt h i c k n e s sa n df l o wr a t ea r et a k e nj i m oa c c o n m f o rc o a t h a n g e rd i e s ，w ei n v e s t i g a t e dt h ep o w e rl a w 巩p r e s s u r eg r a d i e n tap m a n i f o l da n g l e0a n dt h en u m b e ro fm a n i f o l dt ot h ei n f l u e n c eo fe x i tu n i i b r m t h i c k n e s sa n df l o wr a t et h ea n a l y s i so ft e m p e r a t u r ef i e l di sr a t h e rc o m p l i c a t e d b y s i m p l ea n ds u p p o s e ，t e m p e r a t u r ef i e l do fta n dc o a t h a n g e rd i e sa r es i m u l a t e d m e a n w h i l e ，w cc o m p a r et h ed i s t i n c t i o no f t e m p e r a t u r ed i s t r i b u t t o no f t h et w od i e s k e y w o r d s ：s h e e td i e s ，c o m p u t e rs i m u l a t i o n ，f i n i t ee l e m e n tm e t h o d ，a n s y s ， m a t l a b 天津科技大学硕士学位论文 1 _ 1 引言 第一章绪论 1 1 1 1 挤出技术简介 挤出成型亦称挤塑成型，它在热塑性塑料加工领域中是一种变化多，用途 广、占比重颇大的加工方法。挤出成型是将塑料在旋转的螺杆与料筒之间进行 输送、压缩、熔融塑化，定量地通过处于挤出机头部的机头与定型模，生产出 连续型材的加工工艺过程。塑料片材生产过程如图1 1 所示，其中挤出机一般 是单螺杆或双螺杆挤出机，机头主要起成型作用，三辊压光机起定型和冷却作 用。切边装置和输送辊为辅助部分。 图1 - 1 片材挤出生产线 1 挤出机2 机头3 三辊压光机4 托辊5 切边装置 6 牵引机7 横向切割装置8 卷曲装置9 堆放装置 塑料挤出成型是一个连续的成型过程，塑料在挤出机头中的稳流、分流、 压缩、成型等都是在机头内的不同部位连续不断进行的，塑料在挤出机头中始 终处于运动状态。塑料挤出成型模具是由挤出机头和定型装置两部分组成，其 中挤出机头是塑料挤出过程中的关键环节，在挤出机头部配以各种不同类型的 机头及相应的定型模与辅机，便可生产出棒材、管材、片材、板材、各种异型 材、单丝、电线电缆覆层、发泡材料等诸多型材和制品。 无论何种类型塑料挤出机头，在生产过程中均起着以下四种不可替代的功 能作用 1 1 ： ( 1 ) 使来自挤出机内的塑料熔体，由螺旋运动变为直线运动； ( 2 ) 通过模头内的剪切流动，使塑料熔体进一步塑化均匀： ( 3 ) 通过模头内流道几何形状与尺寸的变化，产生必要的成型压力，确保 型材致密； ( 4 ) 通过模头成型区及口模的调节作用，获得所需断面形状的连续型材。 对机头的工艺要求如下【2 j ： 熔融塑料的通道应光滑、呈流线型，不能存有死角。塑料的粘度越大， 流道变化的角度应越小。通常机头的扩张角与收缩角均不能大于9 0 。，而收缩 第一章绪论 角一般比扩张角小。 结构要紧凑，与料筒的衔接应严密，易于装卸，连接部分尽量设计成规 则的对称形状。 应选择耐磨损、耐腐蚀、硬度高的钢材或台金钢制造。 外部要考虑电热装置、校正制品外形装置、冷却装置等。 1 1 2 片材挤出口模简介”4 】 众所周知，常用的板、片、膜材挤出模头有t 型、鱼尾型和衣架型。一般 按制品要求的不同而采用不同的料流分配流道，其几何结构见图卜2 。 l 1 - 一 jllllj jji 必 么念迭 lllljl ( a ) 念 llll j i 二= ：多：綦： jiill ( b )( c ) 图i - 2 片材挤出机头 ( a ) t 型机头( b ) 鱼尾型机头( c ) 衣架型机头 t 型机头具有结构简单，体积小，质量轻，造价低廉，操作方便，并且因 其能调整幅宽，所以可以生产宽幅制品。但是t 型机头中物料停留时间分布很 宽，聚合物熔体在横向的流率也不均匀。因此不适用高粘度热敏性塑料如p v c 等，也不适合加工精度要求高的产品，故其多用作涂布挤出生产。 鱼尾型机头，因其流道酷似鱼尾状而得名，它是为了克服t 型机头流道歧 管带来的弊端，扩大使用面积、经改进的一种狭缝机头。这种机头适于加工熔 融粘度低的树脂，如聚烯烃等，但不适于生产宽幅制品。 衣架型机头因流道的形状像衣架而得名，衣架型机头吸取了t 型机头和鱼 尾型机头的优点。它也有一个歧管，但是没有t 型机头歧管那样大，也有一个 天滓科技大学颂士肇位论文 鱼尾型机头那样一个扇形区。由于歧管小，从而缩短了塑料在机头内的停留时 间，由于有扇形部分，从而提高了制品的均匀性。歧管的形状可以为圆形，矩 形等，可以是线性的也可以是非线性的。 三者优缺点的比较如表1 1 所示，由于衣架形机头兼有t 型机头和鱼尾机 、头的优点，所以在实际生产中大量应用。 表1 1 片机头不同歧管类型对比 1 1 3 挤出口模流动模拟的意义【6 。8 】 在对聚合物挤出口模的研究中，对熔体流动分析及其计算机模拟的目的在 于： ( 1 ) 获得挤出口模构型和挤出工艺与挤出结果之间的规律性关系，从而对口 模进行优化设计； ( 2 1 提出挤出工艺设计的优化原则，对生产工艺过程进行自动控制，及时准 确地解决生产中出现的产品质量问题。 以往工业生产中，挤出口模的设计往往采用试算法( t r i a la n de r r o r ) 的方法。 由于反复修改口模设计和成型工艺条件而造成成本激增。目前，c a e c a d 技术 作为橡胶、塑料挤出口模设计的工具已被广泛接受，并逐渐引起重视。挤出成型 c a e c a d 技术的研究起步较注塑成型要晚，主要原因是挤出成型模具比注射成 型模具的专用性更强，分类更细。例如，用于片材成型的挤出模头与用于管材 成型的挤出模头的结构差异很大，无法用同一c a e 软件来分析不同类型挤出机 头熔体流动与成型情况。 把c a e c a d 技术运用于挤出口模设计，在设计阶段就可以模拟出流道几何 形状、成型工艺等条件对制品质量的影响、流体在口模中的流动情况、预知流 线分布是否均匀以及离模膨胀是否合理。这样，把试模过程放在计算机上进行， 可以优化口模设计及成型工艺条件，大大提高试模一次成功率。目前，高分子材 料挤出成型正朝着高速、高质、高效方向发展，不断提高生产的自动化程度有利 于精确控制制品尺寸、提高原材料利用率、提高产品质量和降低成本，并及时解 决生产过程中出现的问题。而这二点都以对熔体流动状态的充分研究为前提。 因此流动分析是挤出口模设计以及挤出过程自动控制的基础，流动分析方法直 第一章绪论 接关系到计算机模拟结果是否可靠，决定着能否较客观地反映熔体的流动状态。 1 2 挤出流动模拟的分析方法 流动分析的关键是获得能反映口模内熔体流动和传热全貌的压力场、应力 场、速度场、温度场等指标，揭示挤出过程与挤出结果之间的内在关系，为口 模的设计及其结构参数的优化提供详细准确的信息。总的来说这些场量的获得 有如下几个途径。 ( 1 ) 首先是实验决定的方法，这是最直接的手段，但是由于需要先进的仪器 设备和进行大量的实验，这样做是非常耗时和昂贵的，一般仅用于验证计算结 果的合理性。 ( 2 ) 解析解，只有将流道简化为一维，且采用非常简化的数学模型，才能得 到解析解。而对于二维和三维的流道则很难得到解析解。 ( 3 ) 数值解，在挤出成型研究中解析解的方法有很大的局限性，对于像管 材、片材、异型材一类具有复杂截面几何形状，其口模中的熔体流动状态非常复 杂，特别是在成型段之前的过渡区域中，熔体呈现三维流动，只能采取数值求解。 尽管这样的过程是很耗时的，而且数值求解很大程度上还受到数值方法和计算 机能力的限制，但无论如何，数值分析仍然是聚合物加工中流动分析强有力的工 具。 1 2 1 数值方法 数值方法在流体力学中的应用是同计算机的发展相互联系的，近3 0 多年来， 计算流体力学方法发展迅速，有限元、有限差分、边界元等方法为聚合物口模挤 出流动分析提供了强有力的计算工具。 1 2 1 1 有限元法 在6 0 年代末至7 0 年代初，有限元在非牛顿流体力学中应用得以深入发展。它 是解大型非牛顿流体力学问题的数值方法中使用最广、最具有代表性的方法。 有限元法的基本思想是将连续的求解区域离散为一组有限个并且按一定方式相 互连接在一起的单元组合体。由于单元能按不同的连接方式进行组合，且单元 的本身又可以有不同的形状，因此可以模型化几何形状复杂的求解域。有限元 法作为数值分析的另一个重要特点是利用在每一个单元内假设的近似函数来分 片地表示全求解域上待求的未知场函数。单元内的近似函数通常由未知场函数 或其导数在单元的各个节点的数值和其插值函数来表示。这样一来，一个问题 的有限元分析中，未知场函数在各个节点上的数值就成为新的未知量( 也既是 自由度) ，从而使一个连续的无限自由度问题变为离散的有限自由度问题。一 经求解出这些未知量，就可以通过插值计算出各个单元内场函数的近似值，从 天津科技大学硕士学位论文 而得到整个求解域上的近似解。显然随着单元自由度增加及插值函数精度的提 高，解的近似程度将不断改进。如果单元满足收敛要求，近似解最后将收敛于 精确解。与有限差分法相比，有限元法适合于复杂区域和边界条件的离散，而且 对每个区域的近似解是连续的归】。 在聚合物加工研究中，有限元法的使用非常普遍，在挤出成型中，流动分析、 挤出胀大、不稳定流动等的研究，大多采用有限元法，或与有限差分法结合使用。 以下着重对以有限元为基础发展而来的一些方法进行讨论。 1 混合有限元法“叫 压力与速度混合有限元法是一种历史较长的传统方法，它同时对速度和压 力进行求解，速度与压力相互耦合。因此，节点自由度既含速度项又含压力项， 未知数总量大。若求解区域较大或网格划分较细，则计算时未知量将占用大量的 计算机内存。 2 f a n 方法( f l o wa n a l y s i sn e t w o r k ) 1 l = 1 2 l 这是t a d m o r 在7 0 年代提出的一种有限元方法，其基本思想是：先将整个流 道划分为矩形网格，并形成相应于各节点的体积单元，随后建立节点压力于流 入节点体积单元的流量之间关系，得到一组以各节点压力为变量的方程，再求 解方程组得到压力分布，进而计算出流入前沿节点体积单元的流量。最后根据 节点体积单元的填充情况更新流动前沿位置。f a n 方法能解决聚合物加工中经 常遇到的熔体在复杂几何结构中的二维流动问题，可用于注塑模和挤出口模中 熔体的流动分析，流体可以是任意不可压缩非牛顿流体，但应是非弹性、与时间 无关的、等温的流体。t a d m o r 曾预言f a n 方法将会发展成高分子材料加工研究 中强有力的一种计算工具。 3 控制体积法( c o n t r 0 1 v o l u m em e t h o d ) ( c v m ) 1 3 j 控制体积法是f a n 方法的拓展，多用于注塑充模过程的流动分析，也可以进 行粘弹性熔体挤出的数值模拟。控制体积法采用交错网格划分，适用于等温粘弹 性流体。同时该方法还可用于突变流道的粘弹性流动问题和考虑拉伸粘度的影 响，尽管文献 1 3 仅用该方法解决了一个二维问题，但这种去耦的算法很容易推 广到三维问题，而且计算成本并不增加。 4 罚有限元法f p e n a l t y ”f i n i t ee l e m e n t m e t h o d l 1 0 , 1 4 - 1 6 采用罚有限元法，单元广义刚度矩阵的阶数比采用混合有限元法低，且压力 项作为连续方程的一个罚项代入到动量方程中，从而避免了直接对压力项的求 解，压力场可用代数法求得，因此，罚有限元法可以节省计算机内存，提高计算机 精度，允许划分较细的网络。 5 修正的l u o t a n n e r 流线有限元【1 7 1 范毓润等对l u o t a n n e r 提出的流线有限元法作了重要的改进，使之更适宜 于微分型本构方程和有奇点的流场计算，证明了在流函数用双二次插值的有限 第一章绪论 元中，单元节点在流线上导致自然坐标( f ，) 中的等q 线也是流线，把原来沿单元 边界积分本构方程的方法，改为沿通过单元高斯点流线的积分，这样既回避了速 度导数在单元边界上间断的困难，也缓和了自由面与壁面交线附近的应力奇性， 同时又减少了计算量。 流线有限元方法已大量用于二维挤出及挤出胀大的研究。最近k i h a r a 【1 8 】 等成功地将流线的思想推广到三维挤出问题，同时结合粘弹性附加应力去耦和 罚有限元方法，极大地降低了流动模拟对计算机内存的要求。 1 2 1 2 有限差分法 有限差分法是最早采用的数值方法。有限差分法包含三个部分，首先是流体 力学问题的数学描述，其次是将流体力学问题离散化，最后是数值求解。第部 分归结为流体力学问题，第二部分简而言之就是以差商代替微商，从而建立代数 方程形式的差分方程，进行近似求解。该方法简便，适合于一维问题和时间域的 离散处理，但对复杂边界的适应性差【l ”，精度降低，甚至发生困难。所以单独使 用有限差分法对聚合物熔体流动进行数值模拟的研究较少【2 叽2 ”。文献 2 1 1 提出 了一种解变系数偏微分方程的任意差分精细积分法，它既保留了差分法的各种 优点，又具备有限元法易于处理各类边界问题的特点，是高精度的显式差分格 式。 1 2 ，1 3 边界元法吲 边界元法是7 0 年代才发展起来的一种新的数值方法，其基本思想是通过格 林( g r e e n ) 公式，借助于基本解，将求解域上的偏微分方程转化为边界上的积分 方程，吸收有限元的离散技术，把边界积分方程离散为代数方程，求得边界上的 未知参数后，可以计算域内任一点的物理量。它与有限元法和有限差分法相比， 由于降低了维数，节点数明显减少，所需计算存储量和计算工作量较少，而同时 只对边界离散，误差来源于边界，计算精度较高，但存在奇异积分和离散后代数 方程组系数阵非稀疏性的弱点。边界元法较多地用于粘性流体的数值分析【2 4 1 ， 在聚合物加工中的应用还处于探索阶段，运用技术还不成熟，但是，边界元法却 是一种很有潜力的数值方法。 1 2 2 近似方法 由于求解过程中应力、压降、速度、温度等因素之间相互耦合，故口模挤出 流动不可能有解析解，即便使用数值求解也是非常复杂的。因为需要编制大量的 计算程序或购买相关的软件或使用这些软件，需要较多的投入。实际上为了降低 成本可以在反复使用一些较小的程序的基础上，用大程序作为一个检验或微调 的方法使结果接近于实际解，这种大小程序结合使用的方法会变得越来越普遍， 天津科技大学硕上学位论文 但运用小程序必须以简化几何结构和数学模型为基础。因此，便出现了许多简 化、近似求解的方法，这些方法并不一定严格遵循经典的求解步骤，可能也仅能 得到流动场中的几个物理指标，但却是非常有效，且很经济的。 1 几何组合法 把流道的复杂截面分解为一些简单几何截面如狭缝和圆形等的组合，环状 流道简化成狭缝形【1 , 2 5 。在早期的研究中这种分离流道的方法被经常使用，而且 主要是针对流道的阻力段即成型区，这样设计时，由于没有考虑口模的稳流区 与过渡区的压力降，因此设计时还需对成型区和过渡区尺寸做较大的调整，这 种调整只能依靠经验；p h u r e z 等【26 】提出一种横截面法对分流道的设计进行了改 进，同时分析了成型区和压缩区的压降，大大的提高了设计的准确度。由于简 化，这种方法在处理挤出口模中流动时易导致失真是不言而喻的。 2 润滑近似法 润滑近似是用一维的方程解决二维的流动问题或用二维的方程解决三维的 流动的问题。在聚合物加工中，经常碰到各种渐变流道如在挤出口模的过渡区中 的流动，这时，通常的方法就是采取润滑近似。一般只有在渐变度很小( a t ( i ，4 ) b s 0 ，：) - - t ( i ，：) ； j - j + 1 ； e n d e n d x i 2 l i n s p a c e ( m i n ( s ( ：，2 ) ) ，m a x ( s ( ：，2 ) ) ，5 0 ) ； y i 2 l i n s p a c e ( m i n ( s ( ：，3 ) ) ，m a x ( s ( ：，3 ) ) ，3 0 ) ； 【x i ，y i 2 m e s h g r i d ( x i ，y i ) ； z l i = g r l d d a t a ( s ( ：，2 ) ，s ( ：，3 ) ，s ( ：，7 ) ，x i ，y i ) ； m e s h ( x i ，y i ，z l i ) x l a b e l ( x ( m ) 。) y l a b e l ( y ( m ) ) z l a b e l c 速度( m ，s ) ) f i g u r e c 1 = c o n t o u r ( x i ，y i ，z 1 i ，lo ) ； c l a b e l ( c 1 ) x l a b e l ( x ( m ) ) y l a b e l ( y ( m ) 1 ) 6 1 附录3 后置处理部分程序 f i g u r e z 2 i = g r i d d a t a ( s ( ：，2 ) ，s ( ：，3 ) ，s ( ：，8 ) ，x i ，y i ) ； m e s h ( x i ，y i ，z 2 i ) x l a b e l ( x ( m ) ) y l a b e l ( y ( m ) 1 ) z l a b e l ( 压力( p a ) 1 ) f i g u r e c 2 = c o n t o u r ( x i ，y i ，z 2 i ，l o ) ； c l a b e l ( c 2 ) x l a b e l ( 1 x ( m ) ) y l a b e l ( 1 y ( m ) ) m e s hf i g u r ea n dc o n t o u rf i g u r eo f t e m p e r a t u r e f i g u r e z 3 i = g r i d d a t a ( s ( ：，2 ) ，s ( ：，3 ) ，s ( ：，9 ) ，x i ，y i ) ； m e s h ( x i ，y i ，z 3 i ) x l a b e l ( x ( m ) ) y l a b e l ( y ( m ) 1 ) z l a b e l ( 温度( ) ) f i g u r e c 3 = c o n t o u r ( x i ，y i ，z 3 i ，1 0 ) ； c l a b e l ( c 3 ) x l a b e l ( x ( m ) ) y l a b e l ( 。“m ) ) m e s h f i g u r ea n d c o n t o u rf i g u r eo f s h e a rv i s c o s i t y f i g u r e z 4 _ g r i d d a t a ( s ( ：，2 ) ，s ( ：，3 ) ，s ( ：，1 0 ) x i ，y i ) ； m e s h ( x i ，y i ，z 4 i ) x l a b e l ( x ( m ) ) y l a b e l ( 。y ( m ) ) z l a b e l ( 剪切粘度( p a s ) ) f i g u r e c 4 = c o n t o u r ( x i ，y i ，z 4 i ，l5 ) ； c l a b e l ( c 4 ) x l a b e l ( 。x ( m ) 1 ) y l a b e l ( y ( m ) ) 天津科技大学硕士学位论文 致谢 本文是在导师贾毅教授的悉心指导下完成的。从论文的选题，修正到定稿 整个过程都凝聚导师的心血。在此谨向导师致以崇高的敬意和诚挚的感谢。几 年来，导师不仅在学业上给与本人诸多教诲，而且在生活上给予了更多的关怀。 导师渊博的知识、严谨的治学态度、求实的工作作风和忘我的奉献精神。使本 人受益匪浅和终生难忘。 本论文的完成还得到陆永胜同学的大力支持和模具教研室同学提供的软件 支持。同时对所有帮助过我的老师和同学们表示最诚挚的谢意。 最后感谢父母的养育之恩和家人的大力支持。 读研期间发表的论文 读研期间发表的论文 1 张先明，陆永胜，贾毅片材机头内聚合物熔体流动的模拟分析中国塑 料，2 0 0 3 ( 7 ) 2 张先明，贾毅，张金悦，陆永胜线性圆锥形衣架机头设计的计算机辅助分 析塑料工业，2 0 0 3 ( 3 ) 3 张先明，陆永胜，贾毅计算机模拟狭缝口模截面塑料熔体流动行为现代塑 料加工应用，2 0 0 3 ( 3 ) 4 张先明，陆永胜，贾毅，鱼尾型机头中熔体流动的三维流场分析广东塑 料，2 0 0 3 ( 8 ) 5 张先明，陆永胜，贾毅鱼尾型片材机头内熔体流动的三维有限元模拟现 代塑料加工应用，2 0 0 3 ( 6 ) 6 陆永胜，张先明，贾毅模拟技术在吹塑型坯成型中的研究进展现代塑料 加工应用，2 0 0 3 ( 4 ) 7 陆永胜，张先明，贾毅中空成型中吹胀过程的数值模拟研究进展，广东塑 料，2 0 0 3 ( 6 ) 天津科技大学硕士学位论文 参考文献 1 唐志玉编挤塑模设计 m 化学工业出版社，1 9 9 7 2 高峰，李海梅，申长雨塑料管材和板材的挤出成型 j 工程塑料应 用，2 0 0 3 ，3 l ( 7 ) ：5 2 5 7 【3 j i n g - p i np a n ，p i n g - y a ow u ，t a j ol i u e x t r u s i o nd i ed e s i g nf o rs l o w l y r e a c t i n gm a t e r i a l s j p o l y me n gs c i ，19 9 7 ，31 ( 5 ) ：8 5 6 - 8 6 7 【4 1 支1 辉片膜挤出机头结构设计探讨 j 】工程塑料应用，1 9 9 5 ，2 3 ( 6 ) ：4 5 4 8 5 y u t a k a m a t s u b a r a r e s i d e n c et i m ed i s t r i b u t i o no f p o l y m e r m e l t si nt h e l i n e a r l yt a p e r e dc o a t - h a n g e rd i e j p o l y me n gs c i ，1 9 8 3 ，2 3 ( 1 ) ：1 7 1 9 6 1 j a m e sfs ，lj a m e sl e e ，r i c h a r dm g m u l t i d i m e n s i o n a lc o n t r o lo f p r o f i l ee x t r u s i o n j p o l y m e n gs c i ，1 9 8 6 ，2 6 ( 3 ) ：2 3 3 - 2 3 8 【7 】解挺，朱元吉，王晓枫等挤出加工过程的计算机在线控制 j 塑料科技，1 9 9 6 ， ( 6 ) ：3 2 3 4 8 g a h a s s a n ，j p a r n a b y m o d e lr e f e r e n c eo p t i m a ls t e a d y s t a t ea d a p t i v e c o m p u t e rc o n t r o lo f p l a s t i c se x t r u s i o n p r o c e s s e s j p o l y m e n gs c i ，1 9 81 ，21 ( 5 ) ：2 7 6 2 8 4 9 】章本照编流体力学中的有限方法 m 】北京：机械工业出版社，1 9 8 6 【1 0 】柳和生罚有限元法在聚合物加工中的应用 j 青岛化工学院学 报，1 9 9 5 ，1 6 ( 4 ) ：3 7 6 3 8 1 11 t a d m o rz ，b r o y e re ，g u t f i n g e rc f l o wa n a l y s i sn e t w o r k am e t h o df o rs o l v i n g f l o wp r o b l e m si np o l y m e rp r o c e s s i n g j p o l y m e n gs c i ，1 9 7 4 ，1 4 ( 9 ) ：6 6 0 - 6 6 5 1 2 g u t f i n g e rc ，b r o y e re ，t a d m o rz a n a l y s i so f ac r o s sh e a dd i e 埘t ht h ef l o w a n a l y s i sn e t w o r k ( f a n ) m e t h o d j p o l y me n gs c i ，1 9 7 5 ，1 5 ( 5 ) ：3 8 1 3 8 5 1 3 d a r w i s h ms ，w h i t e m a nj r j n o n - n e w t o n i a n f l u i d m e c h ，1 9 9 2 ，( 4 5 ) ：3 1 1 - 3 3 7 【1 4 】宋建辉，涂志刚，柳和生口模挤出三维罚有限元方法计算机模拟中罚数的确 定 j 北京化工大学学报，2 0 0 2 ，2 9 ( 2 ) ：6 7 6 9 15 y e hw a n g t h ef l o wd i s t r i b u t i o no fm o l t e np o l y m e r si n s l i td i e sa n d c o a t h a n g e r d i e s t h r o u g h t h r e e - d i m e n s i o n a lf i n i t ee l e m e n t a n a l y s i s j p o l y me n gs c i ，1 9 9 1 ，3l ( 3 ) ：2 0 4 2 1 2 1 6 熊洪槐，涂志刚，柳和生简单形状异型材挤塑口模的有限元设计 j 模具工 业，2 0 0 1 ，( 1 ) ：1 2 1 4 【1 7 】范毓润，范西俊，路甬祥挤出胀大的有限元方法研究 j 1 9 9 0 ，2 2 ( 3 ) ：2 8 5 2 9 2 18 1 s k i h a r a ，t g o u d a ，k m a t s u n a g a ， k f u n a t s u n u m e r i c a l s i m u l a t i o no ft h r e e d i m e n s i o n a lv i s c o e l a s t i cf l o ww i t h i nd i e s j p o l y me n g s c i ，1 9 9 9 ，3 9 ( 1 ) ：1 5 2 1 6 3 1 9 】顾尔祚编流体力学有限差分法基础 m 】上海交通大学出版社，1 9 8 8 2 0 b v e r g n e s ，p s a i l a r d ，j f a g a s s a n t n o n - i s o t h e r m a lf l o wo f am o l t e n p o l y m e ri n ac o a t h a n g e ri nac o a t h a n g e rd i e 阴p o l y me n gs c i ，1 9 8 4 ， 2 4 ( 1 2 ) ：9 8 0 9 8 7 2 1 强士中，李小珍，王孝国解变系数偏微分方程的任意差分精细积分法【j 计算 力学学报，1 9 9 7 ，1 4 ( 3 ) ：2 9 3 2 9 7 2 2 】何红橡胶弯管胶料在挤出流道中流场的有限差分计算 j 】橡胶工 业，1 9 9 9 ，4 6 ( 2 ) ：9 4 9 7 参考文献 f 2 3 支q 希云编流体力学中的有限元与边界元法p 川上海交通大学出版社，1 9 9 3 【2 4 m b b u s h am e t h o df o ra p p r o x i m a t e p r e d i c t i o no fe x t r u d a t es w e l l j p o l y me n gs c i ，1 9 9 3 ，3 3 ( 1 5 ) ：9 5 0 9 5 8 2 5 阮水荣异型材密封条挤出模头的研制 j 】特种橡胶制品，1 9 9 7 ，1 8 ( 5 ) ：3 4 3 9 2 6 p h u r e z ，p a t a n g u y , d b l o u i n an e wd e s i g np r o c e d u r ef o rp r o f i l ee x t r u s i o n d i e s j 】p o l y me n gs c i ，1 9 9 6 ，3 6 ( 5 ) ：6 2 6 6 3 5 【2 7 p h u r e z ，p a t a n g u yn u m e r i c a ls i m u l a t i o no fp r o f i l ee x t r u s i o nd i e sw i t h o u t f l o ws e p a r a t i o n 【j 】p o l y me n g s c i ，1 9 9 3 ，3 3 ( 5 ) ：9 7 1 9 7 9 2 8 】彭炯，陈晋南同向旋转双螺杆机计量段中聚合物挤出的模拟【j 】中国塑 料，2 0 0 1 ，1 5 ( 7 ) ：3 9 - 4 2 2 9 p o n gj i o n g ，c h e nj i n n a n n u m e r i c a ls i m u l a t i o no fp o l y m e r m e l tc o n v e y i n gi n c o - r o m t i n g t w i ns c r e w e x t r u d e r 【j j o u r n a l o f b e i j i n g i n s t i t u t eo f t e c h n o l o g y , 2 0 0 2 ，l l ( 2 ) ：1 8 9 1 9 2 【3 0 彭炯，胡冬冬，陈晋南，谭惠民同向双螺杆机捏合段三维流动的数值模拟 j 工 程塑料应用，2 0 0 2 ，3 0 ( 1 ) ：4 2 4 4 3 1 1 b r h u y n h n u m e r i c a li n v e s t i g a t i o n o fn o n i s o t h e r m a le x t r u s i o n t h r o u g h a n n u l a r d i e s 【j 】i n t e r n a t i o n a lj o u r n a lo f e n gs c i ，1 9 9 8 ，3 6 ( 2 ) ：1 7 1 一1 8 8 f 3 2 1 胡冬冬，陈晋南p l o w f l o w 对线缆包覆口模挤出的数值模拟【j 】2 0 0 1 年中 国工程塑料加工及模具技术研讨会论文集 f 3 3 1 胡冬冬，陈晋南双螺杆挤出中聚合物熔体混合状态的统计学分析【j 中国塑 料，2 0 0 3 ，17 ( 3 ) ：4 8 - 5 2 【3 4 】龚曙光编a n s y s 基础应用及范例解析 m i 机械工业出版社，2 0 0 3 【3 5 李鹏，耿孝正同向啮合双螺杆挤出机捏合块流道三维流场分析【j 】中国塑 料，2 0 0 0 ，14 ( 3 ) ：7 5 - 8 2 【3 6 李鹏，耿孝正，马秀清啮合同向双螺杆挤出机螺纹元件三维流场分析【j 中国 塑料，2 0 0 1 ，1 5 ( 6 ) ：7 3 - 7 7 3 7 马秀清，耿孝正，李鹏非啮合双螺杆挤出过程中螺纹元件流道三维流场分析 一等温牛顿模型【j 】冲国塑料，2 0 0 0 ，1 4 ( 1 0 ) ：7 8 8 5 38 马秀清，耿孝正非啮合双螺杆挤出过程轴向循环流道三维流场分析一轴向 循环流场分析( i ) j 】中国塑料，2 0 0 1 ，1 5 ( 2 ) ：7 7 8 3 3 9 马秀清，耿孝正啮合同向双螺杆挤出过程轴向循环流道三维流场分析一轴 向循环流场分析( i i ) j 】中国塑料，2 0 0 1 ，1 5 ( 3 ) ：8 4 - 9 1 4 0 】马秀清，耿孝正啮合同向双螺杆挤出过程轴向循环流道三维流场分析一轴 向循环流场分析( i i i ) 【j 中国塑料，2 0 0 2 ，1 6 ( 3 ) ：7 1 7 8 【4 1 1 马秀清非啮合双螺杆挤出过程常规螺纹元件流道三维流场分析 j 】中国塑 料，2 0 0 3 ，1 7 ( 1 ) ：1 0 6 一1 1 3 4 2 r 0 志芳，冯连勋，董力群新型锥形双螺秆混合段三维流场分析【j 】中国塑 料，2 0 0 1 ，1 5 ( 5 ) ：8 6 9 1 4 3 1 张志莲，董力群锥形双螺杆挤出过程菠萝型混合元件的三维流场分析( i ) j 中国塑料，2 0 0 3 ，1 7 ( 3 ) ：9 7 一1 0 1 4 4 张志莲，董力群锥形双螺杆挤出过程菠萝型混合元件的三维流场分析( i i ) 【j 】 中国塑料，2 0 0 3 ，1 7 ( 4 ) ：9 1 9 5 4 5 1 s ug s i m u l a t i o no fp r e s s u r ed i s t r i b u t i o ni nl - s h a p es h e e te x t r u s i o nd i eb y t h r e e d i m e n s i o n a lf i n i t e