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[1]朱金梅,李高伟,李 佳,等.基于响应曲面法的热塑性聚氨酯限位弹簧挤出流道数值模拟与优化[J].合成橡胶工业,2023,6:470-475.
　ZHU Jin-mei,LI Gao-wei,LI Jia,et al.Numerical simulation and optimization of extrusion runner of thermoplastic polyurethane limit spring based on response surface method[J].China synthetic rubber industy,2023,6:470-475.
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基于响应曲面法的热塑性聚氨酯限位弹簧挤出流道数值模拟与优化(PDF)

《合成橡胶工业》[ISSN:1000-1255/CN:62-1036/TQ]

期数:
2023年6期
页码:
470-475
栏目:
出版日期:
2023-11-15

文章信息/Info

Title:
Numerical simulation and optimization of extrusion runner of thermoplastic polyurethane limit spring based on response surface method
文章编号:
1000-1255（2023）06-0470-06
作者:
朱金梅; 李高伟; 李 佳; 鉴冉冉; 苗 清; 曾宪奎
青岛科技大学 机电工程学院，山东 青岛 266061
Author(s):
ZHU Jin-mei;  LI Gao-wei;  LI Jia;  JIAN Ran-ran;  MIAO Qing;  ZENG Xian-kui
School of Mechanical and Electrical Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266061, China
关键词:
热塑性聚氨酯; 响应曲面法; 流变性能; 挤出流道; 数值模拟; 速率标准偏差; 结构参数
Keywords:
thermoplastic polyurethane;  response surface method;  rheological property;  extrusion runner;  numerical simulation;  standard deviation of velocity;  structure parameter
分类号:
TQ 334.1
DOI:
DOI:10.19908/j.cnki.ISSN1000-1255.2023.06.0470
文献标识码:
A
摘要:
以热塑性聚氨酯（TPU）限位弹簧挤出机机头为研究对象，通过流变性能测试获得原材料TPU本构方程的相关材料参数；基于软件Polyflow对TPU在挤出流道中的流动过程进行了数值模拟，同时通过响应曲面法建立了成型段横截面出口处速率标准偏差（Sd）的二阶回归模型，探究了挤出流道结构对TPU熔体流动均匀性的影响规律。结果表明，优化后挤出流道的结构参数为：成型段长165 mm，扩张角25°，分流梭数目6个，优化后挤出流道成型段横截面出口处Sd的预测值为0.531 m/s，其与Sd的实际值（0.532 m/s）仅相差0.188%，模型准确度较高，可用于挤出流道结构参数的预测和优化。
Abstract:
With thermoplastic polyurethane (TPU) limit spring extruder head as the research object, the relevant material parameters of the constitutive equation of raw TPU were obtained by the rheological property test. Numerical simulation of the flow process of TPU in the extrusion runner was carried out based on the software Polyflow, and in the meanwhile, a second-order regression model of standard deviation of velocity (Sd) at the exit of the forming section was established by response surface method, and the influence law of extrusion runner structure on the melt flow uniformity of TPU was explored. The results showed that after optimization the structure parameters of extrusion runner were as follows: the length of the forming section of 165 mm, the expansion angle of 25°, and the number of diverter shuttles of 6. After optimization the predicted value of Sd at the exit of the forming section of extrusion runner was 0.531 m/s and was only 0.188% different from the actual value of Sd(0.532 m/s), which indicated that the model was more accurate, and the model could be used for the prediction and optimization of the structure parameters of extrusion runner.

参考文献/References

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备注/Memo

备注/Memo:
国家自然科学基金资助项目（52206095）；山东省自然科学基金资助项目（ZR 2021 QE 232）。
更新日期/Last Update: 2023-11-15