DOI:10.3969/j.issn.1003-0972.2023.03.012文章编号:1003-0972(2023)03-0415-05不同收缩口模中聚合物熔体流变行为的数值模拟刘庆升*,刘友琼,柯春海(信阳师范大学数学与统计学院,河南信阳464000)摘要:挤出成型是聚合物加工工业中的一种重要成型方法。在挤出成型过程中,聚合物熔体在收缩口附近容易出现应力集中现象,从而导致最终制件的表面缺陷。以最终消除或减小表面缺陷为目的,基于数值模拟的方法,主要研究了口模的收缩外形对聚合物熔体流变行为的影响,包括具有不同收缩长度的V-型收缩口以及喇叭型收缩口。采用Rolie-Poly模型刻画聚苯乙烯熔体在4︰1收缩流中的应力-应变关系,基于有限体积法及SIMPLE算法模拟了不同收缩长度条件下,聚苯乙烯熔体在V-型收缩口模以及喇叭型收缩口模中的主应力差、第一法向应力差、伸展率和速率。数值结果表明:V-型收缩口、喇叭型收缩口以及收缩长度的增大,都能有效改善收缩流中的应力集中现象,在收缩长度相同的条件下,喇叭型收缩口模具有更好的效果。关键词:Rolie-Poly模型;4︰1收缩流;有限体积法中图分类号:O242.1;O357.1文献标识码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID):NumericalSimulationofRheologicalBehaviorsofPolymerMeltinDifferentContractionDiesLIUQingsheng*,LIUYouqiong,KEChunhai(CollegeofMathematicsandStatistics,XinyangNormalUniversity,Xinyang464000,China)Abstract:Extrusionmoldingisanimportantmethodinpolymerprocessingindustry.Thestressconcentrationofpolymermeltcanoccureasilyatthenearbyregionofcontractionentranceintheprocessofextrusionmolding,whichcausesvolumedefectsofthefinalparts.Forthepurposetoeliminateorreducethevolumedefects,theeffectsofcontractionprofilesontherheologicalbehaviorsofpolymermeltaremainlyinvestigatedbasedonnumericalmethod,includingV-shapedandtrumpet-shapedcontractionprofilesatdifferentcontractionlength.Rolie-Polymodelisusedtodescribethestress-strainrelationshipofpolystyrenemeltin4︰1contractionflow.Numericalsimulationsoftheprincipalstressdifference,thefirstnormalstressdifference,stretchratioandvelocityinV-shapedandtrumpet-shapedcontractionflowsareimplementedbasedonfinitevolumemethodandSIMPLEalgorithm.NumericalresultsshowthattheV-shaped,trumpet-shapedcontractionprofilesandtheincreaseofcontractionle...
