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如何优化聚合物挤出工艺

化学 2022-09-23 00:02:06

埃因霍温理工大学亨克·范·阿佩文著 信用:Pixabay/CC0公共领域 挤出是一种广泛用于聚合物加工工业的工艺

它包括推动材料通过具有特定横截面形状的模具,从而生产出型材、薄板、薄膜和管材等产品

然而,最终产品(所谓的挤出物)的形状受到称为膨胀的现象的高度影响

公共卫生

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候选人米歇尔·斯潘贾德开发了一个数值模型来减少这个问题

她将于1月21日星期五在机械工程系为她的论文辩护

精度对于挤出物极其重要,以确保它们具有所需的尺寸

然而,一旦流体离开模具,由于材料中的内应力,挤出物往往会膨胀,导致产品不理想

通常,这个问题是通过实验性的试错法来解决的,这个过程是不可持续的,因为它会产生不必要的材料浪费

它也很耗时,因此效率低且成本高

预测正确的形状 为了应对这一挑战,聚合物技术研究小组的Michelle Spanjaards开发了一个数值模型,可以预测挤出物的形状,并优化模具的形状,以获得所需尺寸的挤出物

特别是,她为复杂形状模具中出现的粘弹性流体开发了瞬态三维有限元模型

她将这种方法与实时主动控制方案相结合,数值求解挤出胀大的三维模具设计反问题

在有限元方法和控制方案之间建立反馈联系

结果表明,这是一种很有前途的粘弹性挤出流模具设计方法

一旦你有了一个稳定的控制器,它就能优化出你想要的挤出物形状,而与你选择的形状无关

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