曹文华
- 作品数：5 被引量：9H指数：2
- 供职机构：南昌大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：江西省科技支撑计划项目国家自然科学基金江西省自然科学基金更多>>
- 相关领域：化学工程更多>>
- 恒温不可压缩熔体注塑充模取向应力-形态关系模型理论被引量：1
- 2014年
- 研究了复杂物理场作用下恒温不可压缩熔体注射充模取向-形态关系模型理论。针对恒温不可压缩熔体缠结大分子链单体在注塑充模过程中的无轨形变特性,建立了以等效末端距矢量(end-to-end vector,ETEV)为核心的聚合物充模流动诱导取向物理模型;基于不可逆热力学与连续介质力学理论,研究得出了与胡克定律具有类似形式的缠结大分子链单体取向形变模型,进而得出了恒温不可压缩聚合物充模取向应力-形态关系线弹性理论模型;研究了聚合物充模取向的高弹形变特性,引入Langevin模型以表征大分子链单体相关参量与微元体积之间的定量关系,得出了理论上等价、适配性更高的聚合物充模取向应力-形态关系高弹性理论模型;研究了相关理论模型的结构特点与物理性态,并与经典KBKZ模型进行了比较,说明了该模型对表征相关聚合物充模取向工程问题具有较好的适配性与科学性。
- 刘东雷曹文华辛勇孙玲
- 关键词：注射成型
- 注射成型聚合物充模取向应力场模型化理论研究:考虑熔体的可压缩性被引量：6
- 2014年
- 研究复杂流场条件下恒温可压缩聚合物熔体注射充模流动取向应力场数学模型理论。针对缠结大分子链单体在成型充模过程中的无规形变特性,基于简化与假设,建立以缠结大分子链单体等效末端距矢量(End-to-end vector,ETEV)为核心的恒温可压缩聚合物充模取向物理模型;基于不可逆热力学与统计力学理论,推导得出大分子链单体流动取向应力形变模型;引入自由体积理论,阐明微元变形前后当量体积比率J与微元Finger应变张量-1C之关联性,进而得出恒温可压缩聚合物充模取向应力-应变'伪高弹'模型;研究聚合物微元的取向拉伸比λ与形变历史的相关性,得出非线性取向应力-形变关系模型,进而得出与经典K-BKZ模型具有一致形式的'伪高弹'积分模型;研究相关模型的物理性态,结果表面相关模型对表征相关聚合物充模取向工程问题具有较好的适配性与科学性。
- 刘东雷曹文华辛勇
- 关键词：注射成型应力场
- 等规聚丙烯注塑成型冷却固化分子机制研究
- 2017年
- 针对等规聚丙烯(iPP)在注塑成型冷却过程中的液-固相变与大分子形构问题,采用分子模拟实验的方法,研究了iPP材料在注塑冷却过程中的分子固化与形态演化的分子机制。建立了聚合度依次为24、36、51、72、120,链数为36、24和16的iPP胞元体系,基于Smart Minimizer与SA算法实现了能量初始化;基于周期性边界并引入COMPASS力场及Velocity-Verlet算法,实现了体系冷却固化过程的分子模拟实验。结果表明:不同模拟体系的T_g结果符合Flory自由体积理论;固化前后iPP大分子链主链键长、键角等结构参数均呈高斯分布,温度越低键长与键角分布越集中,符合无外力加载条件下的缠结大分子链的冷却松弛过程;〈h〉和〈R_g〉均随聚合度的增大而增大,降温过程中〈h〉呈高斯分布状态,而〈R_g〉分布趋于集中,一方面表明冷却固化过程中大分子链由初始取向排布逐步恢复至缠结状态,另一方面体现了固化结晶过程;材料聚合度越大,降温过程中分子迁移或固化速率越小,且当温度高于T_g时,聚合度越小,降温过程体系扩散系数下降梯度越大,而温度下降至T_g以下则无明显规律。
- 曹文华辛勇刘东雷喻选
- 关键词：等规聚丙烯注塑成型分子机制
- 注塑充模聚合物流动形态与力学行为分子机制研究被引量：2
- 2017年
- 以聚甲基丙烯酸甲酯(Polymeric methyl methacrylate,PMMA)为实验材料,基于分子动力学模拟实验研究了注塑成型聚合物充模流动与力学行为的分子机制。构建包含10条聚合度为20的无规PMMA分子链所构成的链团模型,基于能量最小化与SA算法实现了体系能量初始化;基于周期性边界,引入COMPASS从头算分子力场及Velocity-Verlet算法,实现了PMMA胞元在恒温平面流场中的流态与力学行为模拟实验。结果表明,PMMA充模与形变过程首先需要克服包含体系内能、分子链松弛与解缠在内的"活化能",且存在时间和应力阈值,前者体现了瞬时加载内能协调效应,后者对应于高剪切力作用下分子松弛与解缠现象。体系C原子回转半径分布表明剪切力的作用使得高分子沿流场方向取向排布,剪切力越大则取向越明显,剪切力过大则分子链将断裂而弹性恢复。MSD结果揭示了熔态聚合物充模流动的实质是大分子链定向迁移和取向排布协调运动的结果,且进一步验证了"活化能"的存在,克服这一制约之后大分子链的迁移效应才变得明显,且迁移速率随剪切应力的增大呈非线性增大变化。
- 曹文华辛勇刘东雷
- 关键词：注塑成型分子模拟
- 工艺因素对RHCM成型制品收缩的宏观影响被引量：1
- 2013年
- 开发了车载高光蓝牙快速热响应实验模具和动态模温控制系统,基于单因子实验和Taguchi理论,以无定形ABS塑料为实验材料,研究了模具温度对高光注塑成型(Rapid Heat Cycle Molding,RHCM)制品收缩的影响规律。结果表明:适当升高模具温度可以有效降低制品收缩,最佳模温应控制在塑料热变形温度附近;在高模温作用下,熔体温度(低于210℃)和注射压力(低于100 MPa)较低时,制品收缩性态较为复杂,当二者高于该临界值之后则趋于稳定减小或大体不变状态;保压压力、保压时间和冷却时间的影响呈"V"型小幅波动,且均在塑料热变形温度附近达极小值;模温设定条件下,保压压力对制品收缩影响最大,其次是保压时间,冷却时间影响最小,熔体温度和注射压力的影响效应相当.
- 曹文华辛勇刘东雷
- 关键词：高光注射成型工艺参数塑料制品
