导读:本文包含了成型充填过程论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:格子玻尔兹曼法,HCZ模型,注塑成型,充填
成型充填过程论文文献综述
廖新中,丁浩亮,严波[1]（2019）在《基于HCZ模型的注塑成型充填过程模拟》一文中研究指出塑料熔体充填过程中的微结构形态对注塑制品性能影响很大,是注塑制品控形、控性的基础,使用格子玻尔兹曼法(lattice Boltzmann method, LBM)中的HCZ(He-Chen-Zhang)模型能模拟注塑过程中复杂的多相流和微结构形态演化过程。通过开发HCZ模型的程序,模拟了模具型腔内熔体流动的Poiseuille流。研究表明,模拟结果与理论解基本吻合,验证了HCZ模型能准确地模拟塑料熔体的非线性流动行为。使用HCZ多相流模型模拟了注塑熔体充填和气辅成型气体穿透过程,模拟的注塑熔体流动前沿"喷泉效应"与实际成型过程相符,气辅成型气体压力不仅影响气道厚度,而且影响厚度的均匀性。(本文来源于《模具技术》期刊2019年04期）
卢钢[2]（2017）在《车用纤维增强复合材料注射成型充填过程的SPH模拟》一文中研究指出随着环境污染和能源短缺问题的加剧,汽车轻量化已经成为汽车产业发展的重要技术路线。轻量化材料的使用是实现汽车轻量化的叁大途径之一,在汽车轻量化材料的应用中,出现了以塑代钢的趋势,塑料及其复合材料在汽车上的使用量逐年增加。注射成型是塑料及其复合材料的主要成型工艺,而充填过程是注射成型的一个重要阶段,对制品质量的影响非常大。因此,对塑料及其复合材料的注射成型充填过程展开研究十分必要。数值模拟是研究充填过程的有效方法,可以节约时间和成本。光滑粒子流体动力学(SPH)方法是一种拉格朗日型的无网格粒子方法,具有无网格特性,对不连续、大变形问题适应性强,便于自由面的捕捉,可以跟踪物质运动的时间历程,SPH方法近年来发展迅速,在充填模拟领域具有很好的发展前景。然而,SPH方法在塑料及其复合材料注射成型充填过程上的应用并不多,尤其是在纤维增强树脂基复合材料的注射充填模拟上的应用尚未见报道。因此,本文针对汽车轻量化塑料及其复合材料的注射成型充填过程,开展了SPH建模和模拟研究。主要工作及创新点如下:(1)阐述了SPH方法的基本理论和相关数值问题,包括粒子近似方法的原理、守恒方程的推导及SPH近似、张力不稳定的修正、边界条件的实施等。构建了适用于注射成型充填模拟的SPH求解的计算程序,并采用经典算例Poiseuille流和Couette流验证了SPH方法和程序求解的可靠性和精确度。(2)针对塑料注射成型充填过程,构建了注射成型充填过程的SPH模型,研究并确定了边界粒子的布置、粘度模型的选用和初始粒子间距。对注射成型充填流动开展SPH模拟,并采用基于网格的流体体积方法(VOF)进行验证分析。结果表明树脂熔体流动的SPH模拟结果与VOF模拟结果吻合,证明了SPH方法研究注射充填流动的可行性和可靠性,使得注射成型充填过程的模拟不再依赖于网格,有益于复杂模型充填模拟的开展。(3)针对薄壁型腔,构建了塑料注射成型充填过程的叁维SPH模型,实现了充填流动的叁维SPH模拟,相比于二维模拟,叁维SPH模拟更能反映真实的熔体流动。通过SPH模拟,研究了树脂熔体在叁种典型形状型腔内的充填流动行为和分布,对所得模拟结果,采用VOF模拟和实验对其进行验证分析。结果表明薄壁型腔充填流动的SPH模拟结果与实验和VOF模拟吻合较好,拓展了无网格SPH方法在薄壁型腔的注射成型充填模拟领域的应用。(4)采用SPH方法构建了二维和叁维的短纤维增强树脂复合材料注射成型充填过程的SPH模型,并进行了充填流动的SPH模拟,实现了对纤维运动的跟踪,并揭示了纤维在型腔中的分布规律以及主要影响因素对纤维取向的影响规律。研究结果表明,树脂熔体可以形成稳定的U形喷泉流动前沿;纤维在型腔内的分布不均匀,在某些位置会出现纤维团聚现象;靠近壁面的纤维更容易发生与流动方向一致的取向。采用纤维取向因子衡量SPH模拟的纤维取向结果,纤维的初始分布对纤维取向影响很小;纤维取向因子随着纤维长径比的增大而增大;型腔内整体的纤维取向因子和在型腔表层的取向因子随纤维含量的增加而减小,而在芯层的取向因子随纤维含量的增加而增大。该研究结果与实验结果以及张量方法计算结果一致,表明SPH方法可丰富并扩展纤维增强树脂基复合材料注射成型模拟理论和方法。(5)针对连续纤维增强树脂复合材料的RTM成型过程,采用SPH方法构建了双尺度纤维模型,实现了树脂液体的双尺度流动模拟,预测了树脂在纤维中的分布,揭示了气孔形成的机理和典型因素对双尺度流动的影响规律。研究表明:树脂在双尺度纤维结构中形成了双尺度流动前沿,宏观流动前沿领先于微观流动前沿,这导致了纤维束内气孔的形成。另外,气孔尺寸随着纤维竖直束间尺寸的增大而增大;随着树脂充填速度的增加,气孔尺寸随之减小;气孔尺寸随着树脂动力粘度的增加而减小。(本文来源于《湖南大学》期刊2017-11-24）
吴燕华,王宏霞,朱芬芳[3]（2015）在《基于Moldflow的手机外壳注塑成型过程中充填分析及设计优化》一文中研究指出运用Moldflow模拟分析了通过经验设计的一手机外壳型腔的充填过程,发现了壳体中间困气缺胶造成充填不足的缺陷。通过分析造成充填不足的因素,将壳体中间壁薄处增厚0.05mm,经Moldflow分析,缺陷消失,经试模产品符合设计要求。结果表明,在经验设计中引入数值模拟提高了试模效率,有效地缩短了产品的开发周期。(本文来源于《模具技术》期刊2015年05期）
匡唐清,邓洋[4]（2014）在《注水参数对水辅助注射成型充填过程影响的数值模拟》一文中研究指出建立水辅助注射成型二维、瞬态、非定常流动模型,采用黏度幂律模型,在k-ω湍流模型下,充分考虑注射水的湍流特性以及熔体前沿的喷注效应,采用有限体积法(VOF)对充填过程中的注水速度、注水温度和注水延迟时间等注水控制参数的影响进行数值模拟。结果表明,注水速度的增加会增加水在熔体中的穿透长度,并且会减小残余壁厚;注水温度对水的穿透长度和残余壁厚的影响均不显着;随着注水延迟时间的增长,水的穿透长度和残余壁厚均有增加的趋势。(本文来源于《中国塑料》期刊2014年02期）
李爽,王利霞,李倩,张勤星,申长雨[5]（2013）在《微注塑薄壁制品可成型性及充填过程中的流动现象分析》一文中研究指出基于一组薄壁微制品的微注塑成型实验,研究不同尺度(100μm、200μm、500μm、1mm)制品的可成型性及充填过程中的流动现象,获得注塑速度、模具温度和熔体温度对不同厚度制品充填性能的影响,并对成型过程中出现的流动不平衡现象及前沿面形状变化的机理进行了分析。结果表明,型腔充填率随着注塑速度、模具温度、熔体温度的升高而增大,且随着型腔厚度减小,制品实现完整充填越来越困难,工艺操作窗口变窄且注塑速度和模具温度都维持在高水平状态。(本文来源于《高分子材料科学与工程》期刊2013年04期）
匡唐清,邓洋[6]（2013）在《水辅助共注射成型充填过程的数值模拟研究》一文中研究指出基于黏度幂率模型,建立了水辅共注成型充填流动过程的瞬态、纯黏性、非等温的理论模型,并采用有限体积法对水辅共注成型过程进行数值模拟。研究了内外层注射量、内外层熔体流变指数比、注水温度、注水速度、注水延迟时间、内层熔体温度和模壁温度等因素对充填过程的影响规律,并根据流变学理论阐述了其影响机理。(本文来源于《中国塑料》期刊2013年01期）
苏全亮[7]（2012）在《注射速度对微注塑成型充填过程及制品形态结构的影响》一文中研究指出微注塑成型工艺优化,是微注塑成型技术中的核心内容之一,然而,在微注塑制品成型过程中,由于诸多熔体流动行为无法完全用传统的宏观熔体流动理论来解释,传统注塑成型过程中的工艺参数设置规则也不再适合微注塑成型过程,当注射速度升高时,可能会产生壁面滑移现象。高剪切引起壁面滑移,壁面滑移使得熔体在型腔内的剪切状态与传统注塑有很大的差异。而剪切对熔体的结晶过程有重要的影响,从而使微注塑制品的形态结构与传统制品不同。目前有关注射速度的变化对微注塑充填流动过程及制品形态结构的影响的研究还不够全面深入。本文首先基于目前的高分子流变学等基础理论,针对微注塑成型充填过程的流动特性,结合微注塑成型实验与MOLDFLOW模拟对比剪切应力大小的变化,再通过ANSYS CFX软件,实现了注射速度对微注塑成型充填过程影响的叁维模拟,最后又分析了注射速度对微注塑成型塑件内部形态结构的影响。主要的研究工作和结论如下：1、基于粘性流体的基本方程和传统注塑成型理论,结合微注塑成型流动特性,通过适当的假设,选用了适合于微注塑充填模拟的粘度及壁面滑移的数学模型。2、采用iPP材料,在微注塑机上进行注射速度的单因素实验,获得了质量良好的微注塑制品,同时记录并处理了实验过程中的压力速度曲线等数据,得到注塑过程中最大注射压力与注射速度之间的关系图；在MOLDFLOW中按照实验条件进行工艺设置并对成型过程进行模拟。经过对比分析,发现在较高注射速度下,模拟结果的剪切应力远远超出了iPP的极限剪切应力值。在高剪切应力下,实际微注塑成型中会出现滑移。3、参照实验条件,对ANSYS CFX软件进行二次开发,对1000μm特征尺寸的微制品进行了微注塑成型充填过程模拟,并在该过程的研究中添加了壁面滑移因子的作用。结果显示：在微注塑充填中,随着注射速度的增加,熔体的流动速度增加,型腔压力增加,当考虑壁面滑移因子作用后,熔体速度更大,型腔压力稍微降低。因此,注射速度对微注塑充填过程有重要的影响,壁面滑移在此过程中的影响也不能被忽略。4、利用偏光显微镜,对不同速度下的微制件翅片在流动方向上的皮芯结构各层的厚度变化进行了研究。研究发现：iPP微注塑成型中,出现了不同于传统制品的叁层皮芯或无芯结构。而且随着注射速度的增加,冷冻层和芯层的厚度减少,芯层甚至消失,剪切层厚度增加。(本文来源于《郑州大学》期刊2012-05-01）
焦令宽,王利霞,李倩,申长雨[8]（2012）在《基于ANSYS CFX的注塑成型充填过程叁维模拟》一文中研究指出注塑成型中,熔体在模腔内的流动为非牛顿流体在复杂型腔内的非等温、非稳态流动。充填过程的叁维数值模拟能更真实地模拟熔体在型腔内的叁维流动状态。本文采用有限元分析软件ANSYS CFX进行二次开发,实现注塑成型充填过程的叁维模拟,可求解熔体前沿、压力场、温度场等一系列模拟结果。模拟结果与注塑成型软件MOLDFLOW结果进行对比,验证了该方法的有效性。算例分析结果表明,对于薄壁制品,基于中面模型的注塑成型模拟方法是适用的,但对于非薄壁制品,采用叁维模拟方法可以得到更合理更全面的信息。(本文来源于《高分子材料科学与工程》期刊2012年03期）
吴智明[9]（2011）在《微流道注塑成型充填过程的理论和实验研究》一文中研究指出近年来微纳米科技研究的兴起和MEMS技术的迅猛发展,微尺度下的换热研究越来越受广大的学者所重视,换热器微型化技术备受关注。微流道换热器作为目前换热器微型化的一个重要发展方向,有着广泛的应用前景。聚合物的微注射成型技术的发展为形状复杂的微结构、微尺寸的批量复制提供了可能,伴随着新材料的开发,必将在微成型领域具有很大的发展前景。本文设计了一种聚合物和金属铝片复合的微流道换热,通过数值仿真模拟验证了其优良的换热效果,具有很高的可行性。通过设计若干的微流道模型进行注射模流分析,研究了注射成型流道设计及工艺参数对注射成型制品充填性能和翘曲变形的影响。重点研究不同外形尺寸、翅片高宽比、脱模角度、浇口尺寸和浇口分布型式对翅片翘曲变形的影响规律。采用CAE模拟辅助进行微流道微换热器模具的设计,对模具的浇口,流道以及冷却水道的开设进行的优化。对金属聚合物复合式微换热器成型过程加以研究,模拟对比有无嵌入式铝片的微换热器的注塑成型效果。以设计的微流道换热器为目标制件,结合CAE分析结果,采用一模两穴,单点进浇的浇注系统设计微注射成型模具结构图并进行加工制造。利用微型数控铣床等加工设备进行堆迭式模具型芯块及镶嵌铝片的加工制作。基于正交实验设计方法,对微槽道换热器进行微注塑成型工艺实验研究。由实验数据分析获得各工艺条件对微换热器成型质量、密度、翘曲等实验指标的影响程度,并得到微槽道换热器的最佳工艺参数组合。通过数值仿真和实验研究表明,聚合物金属复合式微换热器具有很好的换热能力,可以实现电子产品的散热需要。浇口位置对微热器的翘曲变形分布无明显影响,增大微槽尺寸和深宽比翘曲量增大显着。模具设计中浇口和主流道尺寸极大影响充填效果,对制品体积收缩有较大影响。嵌入铝片可以改善体积收缩并减少整体翘曲变形。(本文来源于《北京化工大学》期刊2011-06-03）
蒋壮强[10]（2011）在《微注塑成型充填过程叁维数值模拟》一文中研究指出随着微成形技术的发展,微注塑成型以其独特的优势在微机械、微电子、生物医学等领域得到了广泛的应用和发展。然而,由于微注塑成型中模具型腔的尺寸微小,其成型机理与传统注塑成型有许多不同,传统注塑成型的理论及方法已不能完全用来指导微型塑件的注塑成型。本课题在传统注塑成型数值模拟理论的基础上,结合微注塑成型机理,考虑微注塑成型中的微观因素,通过对ANSYS CFX软件的二次开发,弥补传统注塑成型模拟软件在微注塑成型模拟方面的不足,实现ANSYS CFX软件对微注塑成型充填过程的叁维模拟。本文利用ANSYS CFX软件对微注塑成型充填过程进行叁维模拟,主要工作和结论如下。1、壁面滑移对微注塑成型充填过程的影响研究。基于对ANSYS CFX的二次开发,研究壁面滑移边界对微注塑成型充填过程的影响。分析表明,在微注塑成型中,与不考虑壁面滑移相比,壁面滑移能推进熔体在型腔中的运动,使熔体运动阻力减小、型腔内压力减小。随着型腔尺寸的减小,壁面滑移效应更加明显。在微注塑成型充填过程中,壁面滑移的影响作用非常明显,不能被忽略。2、重力对微注塑成型充填过程的影响研究。基于对ANSYS CFX的二次开发,分析重力对微注塑成型充填过程的影响。结果表明：重力对型腔的充填具有一定的影响。型腔内熔体流动方向与重力加速度方向一致时,重力对充填起到促进作用；型腔内熔体流动方向与重力加速度方向相反时,重力对充填起阻碍作用。在微注塑成型充填过程中,重力的影响不能忽略。3、粘性耗散对微注塑成型充填过程中熔体温度的影响研究。数值分析粘性耗散对微注塑成型充填过程中熔体温度的影响。结果表明：在微注塑成型充填过程中,粘性耗散对型腔内熔体温度的影响很小,可以忽略不计。4、工艺参数对微注塑成型充填结果的影响研究。通过对ANSYS CFX的二次开发,研究熔体温度、模具温度、注射速度等工艺参数对微注塑成型充填过程的影响。结果表明,在高速填充条件下,熔体温度和模具温度的变化对型腔的填充率没有明显的影响,而注射速度的增大会使型腔的填充率显着的增大；熔体温度和模具温度的升高会使型腔的压力场值降低,而注射速度的增大会使型腔压力场的值升高。(本文来源于《郑州大学》期刊2011-04-01）
成型充填过程论文开题报告
（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：
随着环境污染和能源短缺问题的加剧,汽车轻量化已经成为汽车产业发展的重要技术路线。轻量化材料的使用是实现汽车轻量化的叁大途径之一,在汽车轻量化材料的应用中,出现了以塑代钢的趋势,塑料及其复合材料在汽车上的使用量逐年增加。注射成型是塑料及其复合材料的主要成型工艺,而充填过程是注射成型的一个重要阶段,对制品质量的影响非常大。因此,对塑料及其复合材料的注射成型充填过程展开研究十分必要。数值模拟是研究充填过程的有效方法,可以节约时间和成本。光滑粒子流体动力学(SPH)方法是一种拉格朗日型的无网格粒子方法,具有无网格特性,对不连续、大变形问题适应性强,便于自由面的捕捉,可以跟踪物质运动的时间历程,SPH方法近年来发展迅速,在充填模拟领域具有很好的发展前景。然而,SPH方法在塑料及其复合材料注射成型充填过程上的应用并不多,尤其是在纤维增强树脂基复合材料的注射充填模拟上的应用尚未见报道。因此,本文针对汽车轻量化塑料及其复合材料的注射成型充填过程,开展了SPH建模和模拟研究。主要工作及创新点如下:(1)阐述了SPH方法的基本理论和相关数值问题,包括粒子近似方法的原理、守恒方程的推导及SPH近似、张力不稳定的修正、边界条件的实施等。构建了适用于注射成型充填模拟的SPH求解的计算程序,并采用经典算例Poiseuille流和Couette流验证了SPH方法和程序求解的可靠性和精确度。(2)针对塑料注射成型充填过程,构建了注射成型充填过程的SPH模型,研究并确定了边界粒子的布置、粘度模型的选用和初始粒子间距。对注射成型充填流动开展SPH模拟,并采用基于网格的流体体积方法(VOF)进行验证分析。结果表明树脂熔体流动的SPH模拟结果与VOF模拟结果吻合,证明了SPH方法研究注射充填流动的可行性和可靠性,使得注射成型充填过程的模拟不再依赖于网格,有益于复杂模型充填模拟的开展。(3)针对薄壁型腔,构建了塑料注射成型充填过程的叁维SPH模型,实现了充填流动的叁维SPH模拟,相比于二维模拟,叁维SPH模拟更能反映真实的熔体流动。通过SPH模拟,研究了树脂熔体在叁种典型形状型腔内的充填流动行为和分布,对所得模拟结果,采用VOF模拟和实验对其进行验证分析。结果表明薄壁型腔充填流动的SPH模拟结果与实验和VOF模拟吻合较好,拓展了无网格SPH方法在薄壁型腔的注射成型充填模拟领域的应用。(4)采用SPH方法构建了二维和叁维的短纤维增强树脂复合材料注射成型充填过程的SPH模型,并进行了充填流动的SPH模拟,实现了对纤维运动的跟踪,并揭示了纤维在型腔中的分布规律以及主要影响因素对纤维取向的影响规律。研究结果表明,树脂熔体可以形成稳定的U形喷泉流动前沿;纤维在型腔内的分布不均匀,在某些位置会出现纤维团聚现象;靠近壁面的纤维更容易发生与流动方向一致的取向。采用纤维取向因子衡量SPH模拟的纤维取向结果,纤维的初始分布对纤维取向影响很小;纤维取向因子随着纤维长径比的增大而增大;型腔内整体的纤维取向因子和在型腔表层的取向因子随纤维含量的增加而减小,而在芯层的取向因子随纤维含量的增加而增大。该研究结果与实验结果以及张量方法计算结果一致,表明SPH方法可丰富并扩展纤维增强树脂基复合材料注射成型模拟理论和方法。(5)针对连续纤维增强树脂复合材料的RTM成型过程,采用SPH方法构建了双尺度纤维模型,实现了树脂液体的双尺度流动模拟,预测了树脂在纤维中的分布,揭示了气孔形成的机理和典型因素对双尺度流动的影响规律。研究表明:树脂在双尺度纤维结构中形成了双尺度流动前沿,宏观流动前沿领先于微观流动前沿,这导致了纤维束内气孔的形成。另外,气孔尺寸随着纤维竖直束间尺寸的增大而增大;随着树脂充填速度的增加,气孔尺寸随之减小;气孔尺寸随着树脂动力粘度的增加而减小。
（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。
成型充填过程论文参考文献
[1].廖新中,丁浩亮,严波.基于HCZ模型的注塑成型充填过程模拟[J].模具技术.2019
[2].卢钢.车用纤维增强复合材料注射成型充填过程的SPH模拟[D].湖南大学.2017
[3].吴燕华,王宏霞,朱芬芳.基于Moldflow的手机外壳注塑成型过程中充填分析及设计优化[J].模具技术.2015
[4].匡唐清,邓洋.注水参数对水辅助注射成型充填过程影响的数值模拟[J].中国塑料.2014
[5].李爽,王利霞,李倩,张勤星,申长雨.微注塑薄壁制品可成型性及充填过程中的流动现象分析[J].高分子材料科学与工程.2013
[6].匡唐清,邓洋.水辅助共注射成型充填过程的数值模拟研究[J].中国塑料.2013
[7].苏全亮.注射速度对微注塑成型充填过程及制品形态结构的影响[D].郑州大学.2012
[8].焦令宽,王利霞,李倩,申长雨.基于ANSYSCFX的注塑成型充填过程叁维模拟[J].高分子材料科学与工程.2012
[9].吴智明.微流道注塑成型充填过程的理论和实验研究[D].北京化工大学.2011
[10].蒋壮强.微注塑成型充填过程叁维数值模拟[D].郑州大学.2011