聚合物振动注射成型中流变性的数值模拟

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1、四川大学硕士学位论文聚合物振动注射成型中流变性的数值模拟材料加工工程专业研究生；王汝海指导老师：严正副教授摘要本文参照本大课题组自行研制的振动成型装置的实验数据与试验成果，采用修正后的(Leonov)列昂若夫粘弹本构模型，通过计算机数值模拟技术对振动注射成型中模腔内的熔体的剪切振动流动规律进行理论上的验证分析，对振动参数对振动注射成型中聚合物流变性的影响进行了讨论，并尝试将部分结果与其对制品微观结构及性能的影响联系起来加以分析．同时也希望分析的结果能在今后的实验中得到进一步验证，能够为实验提供定量的参考。通过模拟分析得出了以下几点结论：在研究振动场中振动作用下的剪

2、切弹性应变的变化规律时发现，一次谐振的剪切弹性应变比在低频范围内，其与频率之间的关系为线性关系，随着频率的逐步增加，在高频范围内，剪切弹性应变比与频率无关。同时剪切弹性应变比随着应变振幅‰的增加而逐渐减小。同时振动剪切作用与剪切弹性应变之间，对于不同的振动效果，剪切弹性应变与应变之间存在着相位差，在高频范围内，由于所对应的相位角以很小，也就是剪切弹性应交c1，的振幅与应交振幅h几乎同相位：在低频范围内，所对应的相位角皖较大。振动场中，损耗模量G’随着振动频率∞的增加而增加，而损耗模量G’随着应变振幅‰的增加而减少，在低的应变振幅‰下，损耗模量G。随着应变振幅，0的

3、变化而变化的程度不大，但在应变振幅托超过1以上，则损耗模量G。会随着应变振幅％的增加而快速下降。在一定的剪切速率振幅下振动剪切应力fl，的幅值随着振动频率的增加而四川大学硕士学位论文增加，随着振动频率的增加，振动剪切应力气：达到峰值所需要的时间就越长。振动作用下，模腔厚度越厚，需要克服的流动阻力就越小，因而相应得压力梯度就越小，所需要的振动作用压力也就越小。在同一剪切速率振幅下，提高振动频率能使需要的振动作用压力减小，从而有效地减少能耗。研究还表明，振动能够降低熔体的粘度，且存在一个最佳振幅和最佳频率使得熔体时均表观粘度达到最低值。本文的研究工作对注射成型过程中引

4、入振动及振动的控制都具有较好的指导作用，同时对评估振动剪切作用具有十分重要的意义。关键词：振动注射成型Leonov粘弹本构模型计算机数值模拟振动剪切流动流变行为Il四川大学硕士学位论文NumericalSimulationOnTheRheologicBehaviorInThePolymerOscillationInjectionMoldingProcessMajor：MaterialProcessingEngineeringPostgraduate：Ru_HaiWangSupervisor：·YanZhengABSTRACTnlispap盯mfertotheexp

5、erimentaldataandresultfromtheoscillationsprocessequipmentresearchedandmadebyOlffgroup，andbasedonthemodified1．七,onovviscoelasticconstitutiveequation,theoreticalvalidationandanalysis，obtainedbynumericalmethods，a鹏pointtothenaturaloftheoscillatoryshearflowofpolymermeltsincavityduringⅫecti

6、onmolding．Italsodiscussesthevariousinfluencestotheshearflowcausedbythevibrationparametersandtriest0analyzepartofresult．Wealsohopetheaaaly僦resultcouldbevalidatedinthefllrtherresearchandcouldprovideUSquantitativereferenceinthefutureexperiment．Baseonthesimulation．wegotfollowingconclUSion

7、s：Inthecaseofresearchingthevariationregulationoftheshearelasticstrainwithasuperpositionofoscillations,wefindthattheshearelasticstrainofthefirstordersymonyislineartothefrequencyintherangelowones；itwillincreasewiththeraisingofthefrequency；Intheregionofhighfrequency,theshearelasticstl．ai

8、nhasn