典型工程高聚物的高温固相成形数值模拟

论文摘要

本文详细地研究了适合于聚合物板材热成形过程数值模拟的有限元列式,建立了可以考虑温度及应变速率敏感的热弹粘塑性大变形隐式有限元列式;导出了可考虑弯曲效应的组合空间平板壳单元模型。实验研究了聚碳酸酯材料在常温下不同的拉伸速度对其拉伸变形行为的影响;研究了聚碳酸酯材料在不同温度下各种应变率下的拉伸行为。模拟了NUMIFORM’98 中的一个算例,并与该算例包含的实验结果进行了定量对比;定性模拟了一个塑料制件,分析了压边力、坯料温度和应变速率敏感指数m 对成形件厚度分布的影响。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据和意义
• 1.2 聚合物热成形过程有限元数值模拟的发展状况
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 热弹粘塑性隐式大变形有限元列式
• 2.1 引言
• 2.2 模拟过程中采用的基本假定
• 2.3 大变形条件下的虚功率方程
• 2.4 基于Updated,lagrange 法的持续平衡方程
• 2.5 大变形热弹粘塑性有限元列式
• 2.6 小结
• 第三章 热成形模拟中采用的单元模型
• 3.1 引言
• 3.2 基于离散Kirchhoff 理论（DKT）的八结点四边形板单元
• 3.3 四结点四边形等参膜单元
• 3.4 组合空间平板壳单元模型
• 3.5 组合空间平板壳单元平衡方程
• 3.6 小结
• 第四章 聚合物板材热力耦合拉伸行为实验研究
• 4.1 引言
• 4.2 聚碳酸酯材料的玻璃化温度的确定
• 4.3 聚碳酸酯材料的常温单向拉伸试验及其试验结果
• 4.4 聚碳酸酯材料的高温单向拉伸试验及其试验结果
• 4.4.1 同温度不同应变率下的真应力-真应变曲线
• 4.4.2 同应变率不同温度下的真应力-真应变曲线
• 4.5 高温拉伸试验结果分析
• 4.6 小结
• 第五章 聚合物板材热成形过程的数值模拟实验验证及算例
• 5.1 引言
• 5.2 热成形过程有限元数值模拟的实验验证
• 5.3 热成形模压成形过程的定性模拟
• 5.3.1 压边力对成形件厚度分布的影响
• 5.3.2 坯料温度对成形件厚度分布的影响
• 5.3.3 应变速率敏感指数m 对成形件厚度分布的影响
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 导师及作者简介