导读:本文包含了微孔长大论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:微孔发泡,气泡长大,数值预测,注射成型
微孔长大论文文献综述
王绘芳[1]（2018）在《微孔发泡中气泡长大机理及微孔注射成型的模拟研究》一文中研究指出微孔塑料中气泡尺寸小,大量气泡的存在可以减少材料的消耗,改善制品的力学性能。但由于微孔塑料的发泡过程较复杂其中,气泡的长大和稳定性阶段决定着微孔发泡塑料的最终性能。因此,对于微孔成型过程中气泡长大及稳定性机理研究是很有必要的,它可以推动微孔发泡技术的发展。本文通过细胞模型与动量方程、质量方程、本构方程及扩散方程相结合来建立气泡长大过程的数学模型。在简化数值计算时,采用了拉格朗日坐标转换和有限体积法分别对控制方程进行转换及离散。在气泡长大数学模型的基础上,建立了气泡稳定性模型,并利用MATLAB软件编制仿真程序来模拟气泡的长大过程及其稳定性。将模拟数据与实验结果进行对比,证明了数值算法的有效性。以聚苯乙烯(PS)/超临界CO_2体系为例,利用已建立的数值算法来模拟分析不同工艺条件下气泡长大及稳定性规律。研究发现,温度的升高、压力的降低以及气体浓度的增加,都会使气泡的半径以及早期长大速率增大。其中,对气泡长大过程影响最大的是CO_2浓度,其次为压力,而温度的影响较小。增大压力、减小气体浓度,会使气泡的稳定性增大。而温度对气泡稳定性的影响较复杂,温度较低或较高,都会使气泡的稳定性时间缩短。其中,对气泡稳定性影响最大的为CO_2浓度,其次为压力,而温度的影响则较小。基于Moldflow软件来模拟微孔注射成型的充填和保压过程。研究发现,微孔发泡的充填过程包括两个阶段即熔体的填充阶段和发泡阶段。在填充阶段,压力逐渐增大,射出熔体量也随时间呈直线上升。在发泡阶段,压力会突然减小,气泡核快速长大,射出熔体量也相应减少。而保压过程主要是在熔体冷却收缩时补充少量的胶料,射出熔体量较少。另外,在成型过程研究的基础上,又对不同参数条件下最终微孔结构的变化规律进行了深入的探讨。研究发现,注射时间和发泡开始时体积增大都会使最终微孔尺寸减小。熔体温度对微孔半径的影响较大,当熔体温度逐渐增加时,最终泡孔半径也随之显着增大。微孔半径随着模具温度的升高呈线性增加,总的来说模具温度的影响较小。当气体浓度较小时,模具型腔内则会出现充填不完整的现象。当气体浓度较大时,微孔半径会随着气泡浓度的增加而增大。基于Moldflow软件对微孔注射成型中可能出现的缺陷进行模拟分析。研究发现,该制品的边界处出现一条熔接痕和较多数量的气穴。另外,制品的缩痕指数及残余应力也高出了要求值。为了改善制品中的这些缺陷,则通过正交实验找出这些缺陷质量最佳的工艺参数来对缺陷进行优化分析。运用均值和极差分析探讨了模具温度、熔体温度和注射时间对制品中的熔接痕、气穴、缩痕和残余应力的影响,并分别确定出这四种缺陷的最优的水平组合。在最佳工艺参数的基础上进行模拟研究发现,工艺参数的调整对熔接痕、缩痕及残余应力都有明显的改善,而对气穴的影响较小。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01）
严庆光,王绘芳,郑勇福[2]（2018）在《聚苯乙烯微孔发泡中气泡长大及冷却定型模拟》一文中研究指出本文以聚苯乙烯(PS)-超临界CO_2系统为例,提出了一种基于细胞模型,结合动量方程、质量方程、扩散方程及本构方程建立气泡长大及冷却定型问题的数学模型。用MATLAB编制了基于以上数学模型的仿真模拟程序。在模拟过程中,通过引入材料性质与温度、压力、CO_2浓度的关系式,确定了工艺参数和微孔形态之间的量化关系。结果表明,叁个工艺参数对PS-CO_2气泡长大的影响:CO_2浓度>压力>温度。由正交模拟实验可知,不同加工条件下得到的气泡半径最大为49.5μm,最小为1.27μm,其中适于微孔发泡的气泡半径则处于10~25μm之间。另外通过对气泡冷却定型的研究得到,快速冷却可以使气泡密度增加、气泡尺寸减小。(本文来源于《复合材料学报》期刊2018年05期）
高龙[3]（2016）在《微孔发泡材料气泡长大与表面质量的数值预测》一文中研究指出相对于一般聚合物材料,微孔发泡材料内部小而致密的泡孔结构使其具有诸多优异的物理性能。而气泡的长大是获得理想泡孔结构的关键因素。数值模拟是研究气泡长大过程的一种有效手段。本文研究了气泡长大过程的数值计算、参数对气泡长大机理的影响以及数值计算在制品表面质量预测上的应用等问题。根据细胞模型,分别从动量传递、质量传递、聚合物流变状态叁个方面建立气泡长大的控制方程,对相关控制方程从时间和空间上进行离散,利用MATLAB编写气泡长大程序。利用已建立的数值算法,研究了气泡长大的机理及其影响因素。通过将气泡生长速率曲线与气泡内外压差曲线、气泡表面浓度梯度曲线进行对比分析,发现气泡长大的主要驱动方式分别为动量传递和质量传递。且在气泡长大的不同阶段,二者所提供的驱动力大小亦有所差别。在气泡生长前期,动量传递是主要的驱动方式,到了中后期,质量传递开始主导气泡的长大过程。接下来研究了聚合物物性参数、工艺参数和数值模拟初始值对气泡长大的影响。通过对单一参数取不同值,模拟了气泡半径曲线、气泡生长速率曲线、气泡内外压差曲线和气泡表面浓度梯度曲线。前两类曲线用于观察气泡生长的动态过程,后两类曲线用来从机理上对气泡的长大行为进行分析。结果表明:表面张力和系统温度对气泡长大速率的影响较小,前者作用于动量传递过程,后者作用于质量传递过程;扩散系数、亨利系数的增大会显着促进质量传递过程,从而提高气泡的长大速率;系统初始压力和气泡初始半径的增大使气泡长大速率降低,但后者对气泡稳定后的尺寸基本无影响;泡核密度的增大降低了最终气泡尺寸,原因是提供单个气泡长大的气体量也随之下降。研究了微孔注塑制品表面粗糙度的形成原因,建立表面粗糙度计算模型,将气泡长大的数值算法与注塑CAE分析软件相结合实现了制品表面粗糙度的预测。利用正交试验方法,讨论了不同注塑工艺参数对微孔发泡制品表面质量的影响。结果表明,熔体压强和熔体填充速率的提高使制品的表面粗糙度明显降低,熔体温度和模具温度对表面粗糙度的影响则不明显。由于熔体压强在改善制品表面质量上效果最为显着,于是模拟了反压微发泡成型下单个气泡的长大过程。发现在保压阶段,气泡长大速率有所降低,结果使表面粗糙度下降。利用气泡内外压差曲线和表面浓度梯度曲线对其原因进行了分析,发现在保压阶段的气泡生长过程中,质量传递过程与常规微发泡成型基本无差别,但动量传递过程几乎不存在,致使气泡长大的驱动力减小,气泡长大速率降低。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-05-01）
严庆光,范金,宋维平[4]（2013）在《微孔发泡气泡非等温长大过程的数值模拟》一文中研究指出针对微孔发泡气泡非等温长大过程,以PS/C02系统为例,考虑了温度对聚合物流变性质、亨利常数、扩散系数、表面张力的影响,基于细胞模型建立气泡非等温长大问题的数学模型,研究非等温条件下气泡长大情况的变化和不同工艺参数对气泡长大的影响.结果表明:冷却过程中亨利系数的增大和扩散系数的减小是导致气泡长大速度降低的主要因素;增加冷却速度是获得具有高密度、小尺寸泡孔形态微孔塑料的有效手段.这为微孔发泡气泡长大过程的控制提供了一定的理论依据.(本文来源于《材料科学与工艺》期刊2013年03期）
范金[5]（2013）在《聚合物微孔发泡气泡长大理论的研究》一文中研究指出微孔塑料由于高密度、小尺寸的泡孔形态具有传统发泡材料不具备的优异机械性能，同时还有良好的隔音减震性能、很低的导电系数和热导率，可在包装材料、汽车、航空、运动器材、保温绝缘材料、生物医学材料，微电子等领域得到广阔应用。发泡材料的性能和泡孔形态密切相关，而在发泡过程中，气泡长大过程直接影响着最终的泡孔形态。然而，气泡长大过程和很多因素有关，导致制品泡孔形态无法得到有效控制。研究微孔发泡气泡长大理论对于泡孔结构的控制、材料性能的优化和发泡工艺改进有着很重要的意义。本文以细胞模型为基础，结合动量方程、质量方程、扩散方程以及本构方程建立气泡长大问题的数学模型。采用扩散方程计算气体的浓度分布。使用上随体麦克斯韦方程描述聚合物的流变性质。采用有限体积法对扩散方程进行离散，建立控制方程数值算法，并通过MATLAB编制程序实现对气泡长大过程的模拟。假设气泡长大为等温过程，以PP/CO_2系统为例，对气泡等温长大机理进行研究。将可视化间歇发泡实验结果和模拟结果对比，验证了模型和算法的有效性。分析了气泡长大过程中气体浓度的变化和气泡长大速度的变化，发现气体扩散是气泡长大的驱动力，气泡表面气体浓度的降低导致气泡长大速度减慢。研究了不同参数对气泡等温长大的影响规律。气泡初始大小对气泡初始长大有影响，但是与最终平衡值无关。泡核密度的增加会抑制气泡的长大，气泡尺寸很快到达平衡值且其值较小。扩散系数和亨利系数的增大对气泡长大有明显的促进作用，然而表面张力和松弛时间对长大过程影响较小。饱和压力和压强降速率的增大都会促进气泡的长大。针对气泡非等温长大过程，假设熔体以一定速度冷却，考虑温度的变化对系统性质的影响，引入材料性质关于温度的数学模型，建立气泡非等温长大模型和算法。以PS/CO_2系统为例，模拟了气泡非等温长大过程，对冷却过程中不同材料性质的变化对气泡长大的影响进行了研究。结果表明：与等温长大相比，冷却过程中亨利系数的增大和扩散系数的减小是减缓气泡长大速率的主要因素。尽管在冷却过程中，熔体黏度变化很大，但在气泡长大的后期，黏度的增大对气泡长大的阻碍作用才开始显现。而表面张力对气泡长大的影响可以忽略。通过模拟和间歇发泡实验研究了冷却速度对气泡长大的影响，发现加快冷却速度会抑制气泡长大，防止气泡过度膨胀而导致气泡破裂合并，是获得高密度、小尺寸泡孔形态的泡沫塑料的有效途径。(本文来源于《吉林大学》期刊2013-05-01）
严庆光,范金,千承辉[6]（2013）在《聚丙烯/CO_2微孔发泡气泡长大过程的数值模拟》一文中研究指出假设聚丙烯/超临界CO2微孔发泡气泡长大为等温过程,结合动量方程、质量方程、扩散方程以及本构方程建立了气泡长大问题的数学模型。利用可视化间歇发泡实验结果对模型进行了验证,研究了初始气泡大小、形核密度、饱和压力、压强降速率和聚合物粘弹性对气泡长大的影响。结果表明,形核密度的增加、饱和压力和压强降的降低都会阻碍气泡的长大。当松弛时间足够短时,气泡长大速度回减慢,而且在后期气泡会发生收缩。气泡初始大小对气泡初始长大过程有影响,但和最终平衡值无关。(本文来源于《高分子材料科学与工程》期刊2013年04期）
王焕然,王永刚,贺红亮[7]（2012）在《基于微孔洞长大惯性机制的动态拉伸断裂模型构建》一文中研究指出采用圆柱体胞模型分析方法,对球形微孔洞在不同加载应变率条件下的动力学响应行为进行了有限元分析,计算结果表明:在微孔洞稳定增长阶段,惯性对微孔洞的快速增长起着关键性作用,其它因素的影响基本可以忽略,微孔洞半径增长率与平均应力的平方根成正比。提出了一个微孔洞增长惯性机制的损伤度演化方程,结合逾渗软化函数描述微孔洞聚集行为,从而构建了一个新的动态拉伸断裂模型,并通过自定义材料模型子程序,把断裂模型嵌入LS-DYNA程序中,对无氧铜平板撞击层裂实验进行了数值模拟研究,计算结果与实验结果的比较令人满意,初步检验了新模型的实用性。(本文来源于《高压物理学报》期刊2012年03期）
王建康,刘向阳,张涛[8]（2011）在《微孔注塑过程中充模与泡孔长大的数值模拟》一文中研究指出本文构建了多型腔制品微孔注塑成型过程中的熔体流动模型、泡孔长大模型,利用Moldflow Plastics Insight 6.1对模型进行求解,在流道平衡设计的基础上,分析了注射速度、熔体温度、模具温度等加工参数对制品泡孔形态的影响。(本文来源于《Applied Computing,Computer Science, and Computer Engineering（ACC 2011 V2）》期刊2011-07-16）
王春雷,王永刚[9]（2011）在《冲击加载参数对纯铝中微孔洞长大动力学行为的影响》一文中研究指出采用LS-DYNA瞬态动力学有限元程序研究了冲击加载参数对纯铝中微孔洞长大的动力学行为的影响,结果显示:(1)在孔洞周围塑性应变场的驱动下,微孔洞呈现球形快速长大,长大速率与冲击加载应力的峰值相关;(2)无论是改变飞片厚度,还是样品分层技术,微孔洞半径的增长量随着加载持续时间而增大;(3)微孔洞半径相对增长量随着载荷冲量呈线性变化关系,在载荷冲量恒定条件下,冲击加载应力强度与持续时间之间可以相互进行"等效".(本文来源于《宁波大学学报(理工版)》期刊2011年02期）
王春雷[10]（2010）在《动态加载下高纯铝中微孔洞长大与贯通的动力学行为》一文中研究指出采用Ls-dyna瞬态动力学有限元程序,对纯铝样品中单个微孔洞的长大和两个微孔洞贯通的动力学行为进行了数值实验研究,主要开展的研究工作如下:1)采用Ls-dyna瞬态动力学有限元程序,对平板撞击加载下含初始杂质的纯铝样品中微孔洞的长大行为进行数值实验研究,结果表明:①微孔洞首先从杂质与基体的边界处开始成核,随后在局部严重塑性应变驱动下快速线性增长;②微孔洞半径的增长速率与冲击加载强度两者之间近似成线性关系;③材料屈服强度和初始杂质的大小都对微孔洞相对增长的速率有明显的影响2)采用圆柱体胞模型分析方法,对含球形微孔洞的损伤材料在不同加载应变率条件下的动力学响应行为进行了有限元分析,计算结果表明:①微孔洞的失稳性快速增长,是导致体胞模型的宏观平均应力达到一个峰值后快速下降的物理机制;②把宏观平均应力峰值看作是材料的失稳临界应力,其与材料的层裂强度具有一定的可比性,它们都随着加载应变速率增大而增大;③应力叁轴度的微小变化对材料的失稳临界应力和微孔洞增长速率都有明显的影响,应力叁轴度越高,材料的失稳临界应力越大,微孔洞增长越快。3)采用圆柱体胞模型分析方法,对含两个球形微孔洞的损伤材料在不同加载应变速率、不同孔洞初始韧带距离、不同本构特性以及不同应力状态下的动力学响应行为进行了有限元分析,结果表眀:①孔洞初始韧带距离对于孔洞临界韧带距离影响比较小;②加载应变速率的值越大则对应的孔洞临界韧带距离也越大;③塑性应变硬化的程度越高则孔洞临界韧带距离的值越小;④应力状态对于微孔洞的贯通有明显地影响,平面应力状态下微孔洞贯通最容易,然后是平面应变状态,轴对称状态下的微孔洞最难贯通。4)基于对微孔洞长大动力学行为的数值计算和理论分析,提出了一个形式简洁而且使用方便的新损伤演化模型,并借助Ls-dyna程序为用户提供的程序接口,成功地对Ls-dyna程序进行二次开发,以无氧铜平板撞击层裂实验为例,采用二维轴对称模型开展数值模拟研究,成功地检验了新损伤演化模型的实用性。(本文来源于《宁波大学》期刊2010-11-20）
微孔长大论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文以聚苯乙烯(PS)-超临界CO_2系统为例,提出了一种基于细胞模型,结合动量方程、质量方程、扩散方程及本构方程建立气泡长大及冷却定型问题的数学模型。用MATLAB编制了基于以上数学模型的仿真模拟程序。在模拟过程中,通过引入材料性质与温度、压力、CO_2浓度的关系式,确定了工艺参数和微孔形态之间的量化关系。结果表明,叁个工艺参数对PS-CO_2气泡长大的影响:CO_2浓度>压力>温度。由正交模拟实验可知,不同加工条件下得到的气泡半径最大为49.5μm,最小为1.27μm,其中适于微孔发泡的气泡半径则处于10~25μm之间。另外通过对气泡冷却定型的研究得到,快速冷却可以使气泡密度增加、气泡尺寸减小。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微孔长大论文参考文献
[1].王绘芳.微孔发泡中气泡长大机理及微孔注射成型的模拟研究[D].吉林大学.2018
[2].严庆光,王绘芳,郑勇福.聚苯乙烯微孔发泡中气泡长大及冷却定型模拟[J].复合材料学报.2018
[3].高龙.微孔发泡材料气泡长大与表面质量的数值预测[D].吉林大学.2016
[4].严庆光,范金,宋维平.微孔发泡气泡非等温长大过程的数值模拟[J].材料科学与工艺.2013
[5].范金.聚合物微孔发泡气泡长大理论的研究[D].吉林大学.2013
[6].严庆光,范金,千承辉.聚丙烯/CO_2微孔发泡气泡长大过程的数值模拟[J].高分子材料科学与工程.2013
[7].王焕然,王永刚,贺红亮.基于微孔洞长大惯性机制的动态拉伸断裂模型构建[J].高压物理学报.2012
[8].王建康,刘向阳,张涛.微孔注塑过程中充模与泡孔长大的数值模拟[C].AppliedComputing,ComputerScience,andComputerEngineering（ACC2011V2）.2011
[9].王春雷,王永刚.冲击加载参数对纯铝中微孔洞长大动力学行为的影响[J].宁波大学学报(理工版).2011
[10].王春雷.动态加载下高纯铝中微孔洞长大与贯通的动力学行为[D].宁波大学.2010