注塑成型中的纖維取向數(shù)值模擬.pdf

1、在注射成型充填階段中,熔體在模具型腔中的流動(dòng)形態(tài)十分復(fù)雜,會(huì)使分散在熔體中的纖維形成在某一方向上的取向。纖維取向?qū)χ萍牧W(xué)、物理性能等都有著很大的影響,造成產(chǎn)品性質(zhì)上的各向異性或者翹曲變形等,從而影響產(chǎn)品的使用壽命、使用范圍。因此,對(duì)纖維取向狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)是非常必要的。目前,描述纖維取向狀態(tài)的方法主要有兩種:一種是基于纖維取向分布函數(shù),這種方法直觀易于理解,但是需要的計(jì)算量太大;另外一種是基于纖維取向張量,這種方法計(jì)算簡(jiǎn)便,但是需要用近

2、似閉合模型來近似四階張量,無法解決解的唯一性問題,而且引進(jìn)誤差最小的閉合近似模型是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題。本文采用隨體坐標(biāo)的方法,對(duì)Jeffery纖維動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行化簡(jiǎn),得到了非常簡(jiǎn)潔的纖維動(dòng)力學(xué)演化方程,新算法為纖維在復(fù)雜流場(chǎng)中纖維取向行為的計(jì)算提供了一個(gè)可行和有效的途徑。并在此基礎(chǔ)上引入了取向時(shí)間的概念,對(duì)平板注塑中的纖維取向進(jìn)行模擬。通過研究,我們基本證實(shí)了纖維在制品的表層有較強(qiáng)的取向,而在中心層取向差的觀點(diǎn),但是,我們發(fā)現(xiàn)這一觀點(diǎn)