塑料微注射成型流动裹气机理研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:11272291
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:82.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:A0910.计算流体力学
- 结题年份:2016
- 批准年份:2012
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2013-01-01 至2016-12-31
- 项目参与者:翟明; 张世勋; 张勤星; 应进; 荣彦; 罗敏杰; 花少震; 李双君;
- 关键词:
项目摘要
The air entrapment formed by the unsteady melt front during micro-injection molding is hard detected by usual instruments. The existing theory and method for micro-injection molding are unable to predict this phenomenon either. In this project, we will establish the multi-mode nonlinear viscoelastic constitutive model and governing equations for melt flow by rheological experiments and dimensionless method, and the coupled viscous flow equations and interface conditions for air according to two-phase flow principle, construct numerical method to solve the flow problem with combining the Streamline Up-Wind Scheme, Elastic Viscous Stress Split and Successive Over-Relaxation methods, and develop the simulating software to predict the flow field and the air entrapment. Combining the short shot experiments for typical products and simulated results to master the triggering mechanism for unsteady melt front and jetting swerve, explore the influence of boundary condition and surface tension on the evolution of air-melt interface, disclose the relationship between the air entrapment and filling velocity, part shape, material properties and melt entrance direction to cavity. In addition, we will establish the judge rule in terms of Re, Wi for the unsteady melt front and jetting swerve, and propose the mold design and processing conditions to prevent the air entrapments during melt flowing. Threfore this project will provide the theoretical support for studying the complex physical problems in micro-injection molding.
微注射成型中流动前沿失稳形成的裹气是用普通仪器难以检测的质量缺陷,已有的微注射成型理论和方法也不能预测这种现象。本项目根据流变实验和无量纲方法建立熔体流动的多模态非线性黏弹性本构方程和控制方程,基于两项流原理建立与之耦合的黏性气体流动的控制方程和界面边界条件,结合流线上风法、黏弹性分裂算法、松弛迭代法构造数值求解方法,开发模拟程序预测流场变化、裹气位置及尺寸。开展典型微制品缺料注射试验,结合模拟结果掌握流动前沿失稳及射流偏转的触发机理,探索边界条件及表面张力对气- - 熔界面演化及熔体裹气的影响,揭示裹气与充填速度、制品形状、材料特性及熔体流入型腔方向等因素的关系,建立前沿失稳及射流偏转的Re数、Wi数判别准则,提出避免熔体流动裹气的模具设计、工艺设计方案,为研究微注射成型中的复杂物理问题提供理论支撑。
结项摘要
根据两相流原理建立了微注射成型熔体、气体耦合流动模型,构造了熔体流动前沿演化的输运方程,提出了压强和速度场及速度和温度的解耦合方案,阐明了惯性力、黏性力竞争优势是诱发喷射的关键,发现了射流长度与注射速度、熔体温度的依赖关系,预测了射流转入蛇形流后裹入气体的位置及气孔大小;开展了黏弹性流动仿真分析,分析了Weissenberg数对射流形态演化的影响,明确了流动应力与惯性力的竞争关系对喷射产生的影响;基于黏弹性及ALE原理建立了熔体三维压缩流动理论模型,构造了有限元求解的变分方程,提出了双重迭代解耦合方法分别求解连续方程、动量方程、本构方程和能量方程,模拟了物理场尤其是压力场的演化规律,分析了注压成型出现的压力平台现象的原因,结合实验与数值模拟发现注压成型流动诱导残余应力比传统注射成型小一个数量级,并且显著减小了制品的双折射;系统评价了聚合物熔体非线性流变本构模型,发现XPP模型能较好表征压缩流变特征;针对多个金属嵌件放置、固定困难,发明了带多个金属嵌件定位切断机构,实现了多个金属嵌件的自动切断,获得了发明专利;针对带有导电片嵌件在模具上无法实现定位压紧、熔体冲击而发生位移及配合困难,提出了导电片嵌件的二次成型方法及注射模二次顶出方法,解决了直接放入金属嵌件易发生侧向偏移的技术难题。项目共发表标注资助学术论文17篇,其中SCI论文4篇,获得1项发明专利和2项软件著作权,毕业硕士研究生3名,1名博士生、4名硕士生在读。
项目成果
期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(5)
专利数量(0)
基于ALE描述的压缩流动三维粘弹性数值模拟
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:应用力学学报
- 影响因子:--
- 作者:张世勋;王韬;刘春太;申长雨
- 通讯作者:申长雨
注塑成型喷射现象数值模拟及机理分析
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:应用力学学报
- 影响因子:--
- 作者:张世勋;鲁贵祥;刘春太;申长雨
- 通讯作者:申长雨
聚碳酸酯熔体挤压流变研究
- DOI:--
- 发表时间:2013
- 期刊:材料工程
- 影响因子:--
- 作者:王韬;曹伟;颜悦;厉蕾
- 通讯作者:厉蕾
注射成型弧形流道流场分析
- DOI:--
- 发表时间:2014
- 期刊:计算机辅助工程
- 影响因子:--
- 作者:曹伟;张世勋;叶曙兵;申长雨
- 通讯作者:申长雨
一种带有导电片嵌件塑件的二次成型方法
- DOI:--
- 发表时间:2014
- 期刊:工程塑料应用
- 影响因子:--
- 作者:甘书峰;祁艳会;曹伟;刘春太
- 通讯作者:刘春太
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
“互联网+”有利于降低企业成本粘性吗?
- DOI:10.16538/j.cnki.jfe.2020.04.003
- 发表时间:2020
- 期刊:财经研究
- 影响因子:--
- 作者:赵璨;曹伟;姚振晔;王竹泉
- 通讯作者:王竹泉
水肥耦合对基质栽培番茄产量及品质的影响
- DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2022.02.011
- 发表时间:2022
- 期刊:农业工程学报
- 影响因子:--
- 作者:赵文举;马锋;曹伟;马芳芳;韩丽
- 通讯作者:韩丽
投资者情绪、新股申购资金冻结与股价波动[J]. 中央财经大学学报
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:中央财经大学学报
- 影响因子:--
- 作者:王国臣;傅斌;曹伟;张佐敏
- 通讯作者:张佐敏
考虑心墙不同破坏模式的黏土心墙坝漫顶溃坝过程数学模型
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:中国科学: 技术科学
- 影响因子:--
- 作者:钟启明;陈生水;曹伟;梅世昂
- 通讯作者:梅世昂
坝体土料黏粒质量分数对均质土坝漫顶溃决过程的影响
- DOI:--
- 发表时间:2013
- 期刊:水利水电科技进展
- 影响因子:--
- 作者:曹伟;陈生水;钟启明
- 通讯作者:钟启明
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
曹伟的其他基金
塑料注压成型流动诱导应力演化机理及预测方法研究
- 批准号:11672271
- 批准年份:2016
- 资助金额:58.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于黏弹性的微注射成型三维流动模拟及软件开发
- 批准号:10872185
- 批准年份:2008
- 资助金额:36.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}