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气辅共挤出流道中聚合物流动过程的数值分析

高分子材料科学与工程 2012年第1期28卷 176-179页

作者：张敏黄传真贾玉玺山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室山东大学材料科学与工程学院山东济南250061

建立了气辅条件下两种聚合物在矩形流道中共挤出流动的三维非等温数值分析模型。用粘弹性流体模型(PTT模型)描述熔融聚合物的特性,Arrhenius方程表示流动对温度的依赖性,并且考虑聚合物相对于流道壁面的滑移以及不相容聚合物熔体间滑移... 详细信息

建立了气辅条件下两种聚合物在矩形流道中共挤出流动的三维非等温数值分析模型。用粘弹性流体模型(PTT模型)描述熔融聚合物的特性,Arrhenius方程表示流动对温度的依赖性,并且考虑聚合物相对于流道壁面的滑移以及不相容聚合物熔体间滑移的边界条件。用有限元方法数值模拟了聚合物成型过程,将计算结果与普通共挤出成型流动进行了对比分析。结果表明,气垫层的加入,将使聚合物熔体的压力降减低20%～40%;使流道出口处的速度场分布均匀,速度场的最大值下降约50%;气垫区聚合物的自由流动还将对共挤出界面的形状和位置有一定的影响。

关键词：粘弹性流体共挤出气辅成型有限元模拟

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硅橡胶硫化反应场的数值模拟

化学学报 2002年第8期60卷 1368-1373页

作者：贾玉玺孙胜季忠赵国群山东大学材料科学与工程学院济南250061

以化学反应动力学原理为基础 ,实验确定了硅氢加成反应的动力学模型 ;引入了硫化率增量的概念 ,获得了全量硫化率和硫化率增量的数值计算式 ;根据统计理论 ,获得了起始分子无规分布时的交联结构参数的数值计算式 ;介绍了非稳态硫化反应... 详细信息

以化学反应动力学原理为基础 ,实验确定了硅氢加成反应的动力学模型 ;引入了硫化率增量的概念 ,获得了全量硫化率和硫化率增量的数值计算式 ;根据统计理论 ,获得了起始分子无规分布时的交联结构参数的数值计算式 ;介绍了非稳态硫化反应场的有限元模拟步骤 .在此基础上 ,设计了硅橡胶硫化反应过程的有限元模拟软件 ;应用该软件 ,根据输入的初边值条件 ,可计算任一空间点在任一时刻的交联反应参数和交联结构参数 ,进而可预测制品性能、优化反应参数 ,或优化设计高分子材料 .最后给出了一个典型算例 ,并实验验证了该模拟理论及算法的合理性 .

关键词：硅橡胶动力学模型统计理论硫化反应场数值模拟高分子交联有限元法

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防雷/防热涂层的雷击热解损伤的跨尺度模拟

导弹与航天运载技术（中英文） 2023年第5期 85-91,133页

作者：董琪赵致远李婷贾玉玺张如良山东科技大学青岛266590 航天材料及工艺研究所北京100076 山东大学济南250061

雷电作用于涂层所致的直接效应具有瞬态性,为了在电-热-化学多物理场耦合分析的基础上深入研究涂层在雷击条件下的热解机制,开展了雷击极端升温条件下的涂层树脂热解反应分子动力学模拟,根据热解固相产物信息得到了虚拟热解度曲线并求... 详细信息

雷电作用于涂层所致的直接效应具有瞬态性,为了在电-热-化学多物理场耦合分析的基础上深入研究涂层在雷击条件下的热解机制,开展了雷击极端升温条件下的涂层树脂热解反应分子动力学模拟,根据热解固相产物信息得到了虚拟热解度曲线并求解了涂层热解动力学方程,进而建立了防雷/防热涂层在雷击过程中的电-热-化学耦合的有限元模型,跨尺度计算涂层的雷击热解损伤。结果表明,模拟所得的涂层雷击完全热解区的损伤形貌及程度与试验结果吻合较好,该跨尺度方法能合理地预测涂层的雷击热解损伤,所构建的反应分子模拟方法为涂层雷击热解机制的研究提供了新思路。

关键词：雷击防护涂层雷击热解损伤反应分子动力学模拟有限元模拟跨尺度计算

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弱聚电解质水凝胶溶胀释药的数值模拟

高等学校化学学报 2018年第4期39卷 817-824页

作者：叶慧刘亚博贾玉玺山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061

在三相模型的基础上,结合Langmuir等温吸附方程和药物释放方程,建立了弱聚电解质水凝胶溶胀释药的数学模型;运用有限元方法,研究了药物在弱聚电解质水凝胶内均匀分布时凝胶体系的材料参数对溶胀及释药性能的影响;分析了水凝胶在不同阶... 详细信息

在三相模型的基础上,结合Langmuir等温吸附方程和药物释放方程,建立了弱聚电解质水凝胶溶胀释药的数学模型;运用有限元方法,研究了药物在弱聚电解质水凝胶内均匀分布时凝胶体系的材料参数对溶胀及释药性能的影响;分析了水凝胶在不同阶段的释药机理;比较了药物在载药基体内的均匀分布和不均匀分布模式对凝胶释药性能的影响,当药物在载药基体内正弦分布时呈现零级释药动力学特点;对比分析了模拟结果与实验结果,验证了弱聚电解质水凝胶溶胀释药模型的准确性.

关键词：弱聚电解质水凝胶溶胀药物释放数学模型有限元模拟

基于三维有限元模拟的聚合物复合型材共挤出过程分析

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高分子材料科学与工程 2009年第10期25卷 98-101,105页

作者：张敏黄传真孙胜贾玉玺山东大学机械工程学院山东大学模具工程技术研究中心山东济南250061

建立了两种聚合物熔体在圆柱形流道中共挤出流动的三维数值计算模型,采用有限元方法数值模拟了复合棒材(LDPE/PS)的共挤出成形过程,并对共挤出界面的形状、入口与出口的速度、流动过程的压力降以及入口流量对界面的影响等进行了分析。... 详细信息

建立了两种聚合物熔体在圆柱形流道中共挤出流动的三维数值计算模型,采用有限元方法数值模拟了复合棒材(LDPE/PS)的共挤出成形过程,并对共挤出界面的形状、入口与出口的速度、流动过程的压力降以及入口流量对界面的影响等进行了分析。结果表明,在对接棒材的共挤出过程中,当入口流量相同时,共挤出界面偏向低黏度熔体一侧;入口流量较小的变化即引起共挤出界面的形状与位置较大的变动,在对接棒材的成形过程中为获得稳定的流动,须严格控制入口流量的变化。最后将数值计算得到的界面与实验结果进行了对比,表明数值计算的结果与实验结果是一致的。

关键词：广义牛顿流体共挤出有限元模拟复合型材

基于化学流变学的复合材料液态模塑成型过程的灵敏度分析

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复合材料学报 2014年第1期31卷 49-58页

作者：丁妍羽贾玉玺董抒华济南大学材料科学与工程学院建筑材料制备与测试技术重点实验室济南250022 山东大学材料科学与工程学院材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061

为了探讨复合材料液态模塑成型(LCM)过程中充填时间和树脂流动前锋形状对材料参数及工艺参数的敏感程度,考虑树脂非稳态浸润过程中的边缘效应以及固化反应现象,引入灵敏度分析方法,推导了模腔内流体压力灵敏度和流体速度灵敏度等关键物... 详细信息

为了探讨复合材料液态模塑成型(LCM)过程中充填时间和树脂流动前锋形状对材料参数及工艺参数的敏感程度,考虑树脂非稳态浸润过程中的边缘效应以及固化反应现象,引入灵敏度分析方法,推导了模腔内流体压力灵敏度和流体速度灵敏度等关键物理量参数之间所满足的数学关系,构建了充填时间灵敏度方程以及表征材料浸润缺陷形成可能性的树脂流动前锋形状函数及其灵敏度方程,并设计了各物理量的耦合求解方法及灵敏度分析的技术路线。在此基础上,自主开发了数值模拟软件,数值分析了关键材料和工艺参数对树脂流场发展的影响规律和程度。模拟结果表明,在恒压注射边界条件下,提高流体注射温度是提高生产效率最有效的方法,减少边缘区域渗透率则是最能改善树脂流动前锋形状以及充填浸润效果的途径。

关键词：液态模塑成型边缘效应固化反应灵敏度分析数值模拟

烧结规范对粉末冶金法制备的SiC_p/Al复合材料挤压态力学性能的影响

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金属热处理 2000年第3期25卷 13-14页

作者：贾玉玺山东工业大学材料科学与工程学院山东济南250061

实验研究了烧结规范对粉末冶金法制备的SiCp/Al复合材料挤压态力学性能的影响 ,测定了不同烧结规范下该材料在直接挤压态和挤压后T6态的力学性能 ,从而优化了该材料的烧结规范。

关键词：烧结粉末冶金复合材料挤压力学性能铝基

基体局部软化对纤维/环氧树脂复合材料力学行为影响的数值分析

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复合材料学报 2012年第5期29卷 215-221页

作者：朱国伟贾玉玺屈鹏聂佳祺山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061

聚合物基体的变形局部化在复合材料破坏过程中起着重要作用。采用有限元分析方法,借助用户材料子程序(UMAT),描述了具有应变软化特点的高聚物弹塑性的本构关系,研究了纤维/环氧树脂复合材料在拉伸破坏过程中基体局部变形的演化规律,分... 详细信息

聚合物基体的变形局部化在复合材料破坏过程中起着重要作用。采用有限元分析方法,借助用户材料子程序(UMAT),描述了具有应变软化特点的高聚物弹塑性的本构关系,研究了纤维/环氧树脂复合材料在拉伸破坏过程中基体局部变形的演化规律,分析了基体的局部应变软化对纤维/环氧树脂复合材料应力的影响。结果表明:纤维的应力分布及基体的塑性变形具有不均匀性;基体局部变形降低了邻近断点的完好纤维的应力集中程度;随着纤维间距的增加,邻近断点的完好纤维的应力集中区域变宽,而且应力集中程度降低。

关键词：复合材料基体软化应力集中数值分析细观力学

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聚氯乙烯搪塑粉塑化成型与温度的相关性

高分子材料科学与工程 2014年第3期30卷 128-133页

作者：陈娟徐子航李学孙军闻向阳贾玉玺山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室山东济南250061 济南大学化学化工学院山东济南250022 长春富维-江森自控汽车饰件系统有限公司吉林长春130033

采用HAAKE流变仪和熔体流动速率测定仪,研究了在不同温度下2种聚氯乙烯搪塑粉MT1和MT2的塑化性能和熔体流动速率。结果发现,搪塑粉塑化时最大扭矩和塑化时间与温度呈明显的相关性,在180℃以下,温度越高,搪塑粉塑化扭矩越小,塑化时间越短... 详细信息

采用HAAKE流变仪和熔体流动速率测定仪,研究了在不同温度下2种聚氯乙烯搪塑粉MT1和MT2的塑化性能和熔体流动速率。结果发现,搪塑粉塑化时最大扭矩和塑化时间与温度呈明显的相关性,在180℃以下,温度越高,搪塑粉塑化扭矩越小,塑化时间越短;在相同温度下,MT2搪塑粉比MT1搪塑粉具有更高的塑化效率和更优异的熔融性能。通过偏光显微镜观察了2种搪塑粉在不同温度的熔融合并过程,展示了搪塑粉在熔融过程中的形貌演变特点,并定量计算了不同温度下2种搪塑粉熔融的相对铺展面积和速率。通过自制的搪塑机和模具制造了2种搪塑表皮,其搪塑成型性能与上述的实验结果能够很好地吻合。该研究有助于搪塑工艺和材料的优化设计。

关键词：搪塑粉塑化熔体流动速率熔融形貌搪塑成型