检索结果-内蒙古大学图书馆

食品与机械 2024年第4期40卷 59-64,83页

作者：代祥基刘子豪黄志刚北京工商大学人工智能学院北京100048 塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室北京100048

目的:探究不同差速比的螺杆组在流道性能上的差异,明确差速对聚乳酸材料挤出性能的影响。方法:应用Solidworks软件建立4组差速双螺杆组,通过Fluent软件进行网格划分和有限元数值模拟,使用CFD-post软件分析计算结果,并对其性能进行验证... 详细信息

目的:探究不同差速比的螺杆组在流道性能上的差异,明确差速对聚乳酸材料挤出性能的影响。方法:应用Solidworks软件建立4组差速双螺杆组,通过Fluent软件进行网格划分和有限元数值模拟,使用CFD-post软件分析计算结果,并对其性能进行验证。结果:当进出口压力分别为0.2,0.5 MPa,单头基准转速为30 r/min时,差速比为1∶2和1∶3的螺杆在不同性能下各有优劣,螺杆的产量和机筒内压力在差速比为1∶2时具有优势,螺杆的混合能力在差速比为1∶3时具有优势。结论:对比传统双螺杆挤出机,差速双螺杆挤出机对聚乳酸材料的挤出性能为正向影响,可作为全新的聚乳酸改性设备。

关键词：聚乳酸双螺杆挤出机差速啮合同向有限元数值模拟流道

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不同滑移条件对聚乳酸在异向双螺杆中的挤出过程影响

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中国塑料 2024年第12期38卷 115-122页

作者：徐珍黄志刚程媛媛北京工商大学人工智能学院北京100048 塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室北京100048

使用相对运动法推导出端面曲线并建立为三维模型,在Gambit软件中其网格划分后导入Ansys有限元仿真软件,通过在仿真运动过程中设定不同的滑移边界条件来模拟物料在机筒内壁面和螺杆表面上发生的滑移现象,将得到的相关物理场数据用后处理... 详细信息

使用相对运动法推导出端面曲线并建立为三维模型,在Gambit软件中其网格划分后导入Ansys有限元仿真软件,通过在仿真运动过程中设定不同的滑移边界条件来模拟物料在机筒内壁面和螺杆表面上发生的滑移现象,将得到的相关物理场数据用后处理软件以云图和变化曲线形式展现后进行研究分析;计算不同条件下挤出过程的体积流率,并使用示踪粒子法探究物料在流道中的运动轨迹。结果表明,壁面滑移条件有利于提升异向双螺杆在螺杆啮合处的建压能力和剪切能力,螺杆滑移条件有利于挤出过程中流道内压力稳定,使局部高压现象消失,有利于延长机器使用寿命;两种滑移条件都会使异向双螺杆在螺杆与机筒间隙处剪切能力降低;两种滑移条件都会使异向双螺杆挤出流率下降,导致物料在挤出过程中的停留时间变长。

关键词：双螺杆挤出机异向啮合聚乳酸滑移现象有限元分析

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同向双螺杆不同螺杆接触状态对聚乳酸挤出过程的影响

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塑料工业 2025年第3期53卷 77-84,109页

作者：吴运涛孙晨昊王熙霖黄志刚北京工商大学计算机与人工智能学院北京100048 塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室北京100048

研究同向双螺杆不同螺杆接触状态对聚乳酸(PLA)挤出过程的影响。根据理论端面曲线方程,通过SolidWorks软件建立3种不同接触状态的螺杆元件及其对应流道的几何模型(YT1为全啮合接触状态,YT2为部分啮合接触状态,YT3为非啮合接触状态),并在... 详细信息

研究同向双螺杆不同螺杆接触状态对聚乳酸(PLA)挤出过程的影响。根据理论端面曲线方程,通过SolidWorks软件建立3种不同接触状态的螺杆元件及其对应流道的几何模型(YT1为全啮合接触状态,YT2为部分啮合接触状态,YT3为非啮合接触状态),并在Gambit软件中对其进行网格划分,借助Polyflow仿真软件及FieldView后处理软件对其进行仿真分析,使用示踪粒子轨迹追踪法对停留时间分布(RTD)、分布指数及分离尺度进行对比分析。结果表明,在其他结构参数相同情况下,改变螺杆接触状态使PLA所受剪切和混合程度出现差异。在PLA的挤出过程中,YT1具有更好的建压能力,输送能力强,但自清洁能力较差;YT2剪切作用更强,分布均匀性好,分布混合能力强;YT3混合历程久。故PLA在YT2挤出过程中的剪切效果和混合效果最好,可以提高产品质量。

关键词：同向双螺杆螺杆接触状态聚乳酸仿真分析分布均匀性分布混合能力

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滑移条件对啮合同向双螺杆挤出过程的影响

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食品与机械 2024年第9期40卷 99-105,144页

作者：徐珍刘子豪黄志刚北京工商大学计算机与人工智能学院北京100048 塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室北京100048

[目的]探讨物料在机筒内壁面和螺杆表面发生的滑移现象及对同向双螺杆挤出过程的影响。[方法]利用相对运动法设计三维模型,设定不同的滑移边界条件并进行有限元模拟,通过仿真分析得到相关物理场数据,并计算其体积流率。[结果]与无滑移... 详细信息

[目的]探讨物料在机筒内壁面和螺杆表面发生的滑移现象及对同向双螺杆挤出过程的影响。[方法]利用相对运动法设计三维模型,设定不同的滑移边界条件并进行有限元模拟,通过仿真分析得到相关物理场数据,并计算其体积流率。[结果]与无滑移时相比,螺杆滑移条件下流道内压力减小,剪切速率减小,黏度增加;壁面滑移条件下,在螺杆与机筒间隙处压力减小,剪切速率减小,黏度增加,在螺杆啮合处则相反,即压力增加,剪切速率增加,黏度减小。螺杆滑移条件下的产量提升了28%,壁面滑移条件下的产量下降了62.5%。[结论]壁面滑移现象的发生有助于提升螺杆在螺杆啮合处的剪切能力,而螺杆滑移现象的发生则有利于提高同向双螺杆的挤出产量。

关键词：螺杆挤出机同向啮合滑移现象有限元分析

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同向双螺杆和异向双螺杆对聚乳酸挤出过程的影响

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工程塑料应用 2024年第10期52卷 66-74页

作者：徐珍王熙霖黄志刚北京工商大学计算机与人工智能学院北京100048 塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室北京100048

探讨了同向双螺杆和异向双螺杆对聚乳酸(PLA)挤出过程及挤出物性能的影响。在相同结构参数下建立同向双螺杆和异向双螺杆的端面曲线,由端面曲线生成的三维模型进行网格划分,将网格模型导入Polyflow软件中设定边界条件并添加示踪粒子后... 详细信息

探讨了同向双螺杆和异向双螺杆对聚乳酸(PLA)挤出过程及挤出物性能的影响。在相同结构参数下建立同向双螺杆和异向双螺杆的端面曲线,由端面曲线生成的三维模型进行网格划分,将网格模型导入Polyflow软件中设定边界条件并添加示踪粒子后进行仿真分析,使用Fieldview后处理软件将仿真数据中的物理场进行可视化分析,并对示踪粒子在流道中的轨迹进行研究。结果表明,在对PLA的挤出过程中,同向双螺杆流道内的压力相对稳定,异向双螺杆流道内出现局部高压现象;PLA在同向双螺杆挤出过程中示踪粒子的停留时间更短,分布指数、分离尺度更小,即分布混合能力更强,挤出料的拉伸强度高;异向双螺杆挤出过程中物料受到的剪切、拉伸作用更大,经历最大剪切应力的粒子占比较多,即分散混合能力更强,挤出料的冲击强度高,黏度更低。因此,同向双螺杆能提供相对稳定和高效的挤出过程,挤出过程快,分布混合更加均匀;异向双螺杆建压能力、剪切能力、分散混合能力更强,能够提高挤出物料的产品质量。

关键词：双螺杆同向啮合异向啮合有限元分析示踪粒子

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不同螺槽深度下异向双螺杆挤出机流道仿真分析

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食品与机械 2023年第9期39卷 71-76,122页

作者：张一明黄志刚杨亚楠北京工商大学人工智能学院北京100048 塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室北京100048

目的:讨论聚乳酸在异向双螺杆挤出机不同螺槽深度下的流道分布规律。方法:使用Solidworks软件建立3种不同螺槽深度的螺杆元件及其对应的流道模型,运用Polyflow流体仿真软件进行数值模拟,借助FieldView软件对后处理结果进行数值分析;并对... 详细信息

目的:讨论聚乳酸在异向双螺杆挤出机不同螺槽深度下的流道分布规律。方法:使用Solidworks软件建立3种不同螺槽深度的螺杆元件及其对应的流道模型,运用Polyflow流体仿真软件进行数值模拟,借助FieldView软件对后处理结果进行数值分析;并对3种不同螺槽深度状态下的异向双螺杆挤出机的聚乳酸流体的压力场、剪切速率场和黏度场,以及停留时间分布曲线RTD进行对比分析。结果:通过改变螺杆元件的齿根圆直径及其对应的流道直径可实现螺槽深度的改变,在其他条件相同的情况下,螺槽深度越浅,压力波动越大,剪切速率波动越大,但黏度波动越小;螺槽深度越深,轴向混合性能越高。结论:螺槽深度的变化对流场混合性能存在影响并具有一定的规律性,可根据试验选择混合性能全面的双螺杆挤出机进行实际生产。

关键词：螺杆挤出机异向啮合螺槽深度流场混合性数值模拟流场分析

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螺距变化对异向双螺杆挤出机流场影响的仿真分析

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食品与机械 2023年第10期39卷 93-99页

作者：张一明黄志刚徐珍程媛媛北京工商大学人工智能学院北京100048 塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室北京100048

目的:以聚乳酸(PLA)为例,研究螺距变化下的异向双螺杆挤出流道的分布规律。方法:在Solidworks中根据理论端面曲线方程并修正,绘制变螺距与不变螺距两种三维模型,使用Workbench软件对两种螺杆构型使用扫略网格方法生成所需要的分析模型,... 详细信息

目的:以聚乳酸(PLA)为例,研究螺距变化下的异向双螺杆挤出流道的分布规律。方法:在Solidworks中根据理论端面曲线方程并修正,绘制变螺距与不变螺距两种三维模型,使用Workbench软件对两种螺杆构型使用扫略网格方法生成所需要的分析模型,再使用Polyflow流体仿真软件进行实际情况的模拟得到后处理结果,使用FieldView软件进行最终结果分析;研究聚乳酸流体在模拟条件下的压力、剪切速率以及黏度。同时使用Polystat统计模块对停留时间分布曲线RTD进行分析。结果:在其他条件相同的情况下,相比于不变螺杆,变螺距螺杆的压力变大,剪切速率和黏度波动增加,轴向混合性能提高,但自清洁能力降低。结论:螺距变化对聚乳酸来说存在一定的影响,但过大的螺距变化往往产生不利的影响,因此,需要结合实际情况具体设计合适的变螺距螺杆以提高产量和质量。

关键词：螺杆挤出机异向啮合螺距变化数值模拟流场分析

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四螺杆挤出机螺杆排列方式对聚乳酸流场特性的影响

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食品与机械 2023年第3期39卷 72-77页

作者：商嘉玮黄志刚张一明杨亚楠代祥基北京工商大学人工智能学院北京100048 塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室北京100048

目的:探究聚乳酸在四螺杆挤出机不同螺杆排列方式下的流道分布规律。方法:运用三维建模软件Solidworks分别建立一字型螺杆排列方式、四方型螺杆排列方式和环绕型螺杆排列方式下的螺杆模型与对应的流体区域模型,通过仿真软件Polyflow进... 详细信息

目的:探究聚乳酸在四螺杆挤出机不同螺杆排列方式下的流道分布规律。方法:运用三维建模软件Solidworks分别建立一字型螺杆排列方式、四方型螺杆排列方式和环绕型螺杆排列方式下的螺杆模型与对应的流体区域模型,通过仿真软件Polyflow进行数值模拟。结果:一字型与环绕型的螺杆排列方式与四方型排列相比有更好的建压能力与分布混合能力,四方型排列对聚乳酸的输送能力较弱。结论:一字型螺杆排列方式的四螺杆挤出机对加工聚乳酸有较好的效果。

关键词：螺杆挤出机螺杆排列方式聚乳酸数值模拟等温同向

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正向螺纹元件组合对反向螺纹元件熔体输送特性的影响

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食品与机械 2023年第3期39卷 66-71,174页

作者：刘忠尧黄志刚代祥基杨亚楠张一明北京工商大学人工智能学院北京100048 塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室北京100048

目的:探究熔体输送段正向螺纹元件间的不同组合对反向螺纹元件的熔体输送特性的影响。方法:通过改变导程构建两种不同模型,使用SolidWorks软件建立三维模型,使用Polyflow软件对两种模型在熔体输送段的挤出过程进行数值模拟,分析不同导... 详细信息

目的:探究熔体输送段正向螺纹元件间的不同组合对反向螺纹元件的熔体输送特性的影响。方法:通过改变导程构建两种不同模型,使用SolidWorks软件建立三维模型,使用Polyflow软件对两种模型在熔体输送段的挤出过程进行数值模拟,分析不同导程下螺纹元件的螺槽宽度及螺棱厚度对流场的影响及不同转速下流场的变化,通过实验验证转速对物料混合效果的影响。结果:所构建的模型均可使熔体通过反向螺纹元件;在相同螺杆转速下,由大导程螺纹元件构建的模型一建压能力和输送能力强于由小导程构建的模型二;模型一在分散混合能力上优于模型二,在分布混合能力上弱于模型二;在两端压差相同的情况下,增加转速可以提高物料的分散混合效果。结论:在聚乳酸改进加工过程中采用模型一且提高螺杆转速可进一步破碎物料,提高挤出物的质量。

关键词：聚乳酸组合螺杆导程熔体输送段转速

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啮合异向双螺杆挤出机中螺杆端面结构参数对聚乳酸流场的影响

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食品与机械 2023年第4期39卷 71-76,88页

作者：张一惟黄志刚商嘉玮刘忠尧杨亚楠北京工商大学人工智能学院北京100048 塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室北京100048

目的:探究啮合异向双螺杆挤出机中螺杆构型的改变对聚乳酸流场的影响。方法:通过Solidworks软件建立异向双头螺纹元件的理论模型和经两种不同方式调整结构参数后的螺纹元件几何模型,将建立的三维模型导入Gambit软件进行网格划分,再应用P... 详细信息

目的:探究啮合异向双螺杆挤出机中螺杆构型的改变对聚乳酸流场的影响。方法:通过Solidworks软件建立异向双头螺纹元件的理论模型和经两种不同方式调整结构参数后的螺纹元件几何模型,将建立的三维模型导入Gambit软件进行网格划分,再应用Polyflow软件进行流场模拟计算,最终借助Fieldview软件提取流场分布结果,对比分析修正时螺纹元件端面上结构参数的调整对剪切速率场、黏度场和速度场的影响。结果:修正时螺纹元件的结构参数经两种方式调整后均会对聚乳酸流场造成影响;两种对结构参数的调整方式均在不同程度上减小了流道内的剪切速率梯度,方式一还造成了流道内聚乳酸的黏度降低。结论:从对剪切速率场、黏度场和速度场的影响上看,经方式一调整后的螺纹元件更有利于挤出,而经方式二调整后的螺纹元件实体构型更贴近螺纹元件理论构型。

关键词：啮合异向双螺杆挤出机等温数值模拟流场聚乳酸

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