耿湘宜
,
王静
,
姜明顺
,
隋青美
,
刘刚
,
李盼
,
贾玉玺
,
贾磊
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151020.004
为了全面了解复合材料的固化特性，在对碳纤维增强树脂基复合材料固化变形进行数值仿真分析的基础上，将自行设计的光纤Bragg光栅(FBG)传感器埋入复合材料中，实时在线监测复合材料固化过程中温度和应变的演变。预浸料铺层方式为[011/9011]，分别在层合板0°和45°方向的典型位置埋入 FBG 温度和应变传感器，采用热模压方式固化成型复合材料层合板，并对成型后的层合板进行连续2次降温处理，实时记录固化过程中FBG传感器中心波长的变化。结果表明：在相同的温度条件下，复合材料在第1次降温初始阶段的压应变绝对值明显小于在第2次降温初始阶段的压应变绝对值，表明复合材料在第1次降温过程中仍在进行 FBG传感器可检的“后固化”反应；此外，层合板变形的FBG传感器监测数据与有限元模拟结果吻合良好。因此，采用内埋FBG传感器的方法能够实时监测复合材料固化过程，为更全面地分析复合材料固化特性提供了一种可靠有效的方法。
关键词:
复合材料
,
固化变形
,
光纤Bragg光栅
,
过程监测
,
有限元模拟
于延军
,
贾玉玺
,
孙胜
,
杨俊英
,
吴莉莉
,
姚卫国
,
石彤非
高分子材料科学与工程
树脂传递模塑工艺的固化过程数值模拟有助于化学反应、材料结构与性能的控制,具有重要的科学意义和工程价值.根据该工艺的固化反应动力学模型、交联反应统计理论和温度方程,采用有限元法开展了固化过程的数值模拟,分析了温度、固化率、交联度和官能团浓度等物理量的影响因素以及变化规律.
关键词:
树脂传递模塑
,
交联反应
,
统计理论
,
数值模拟
吴莉莉
,
贾玉玺
,
孙胜
,
姚卫国
,
张国芳
,
赵国群
,
安立佳
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2007.01.010
为了定量分析聚合反应挤出过程中各种物理量之间的复杂关系,进而调控化学反应和材料结构,采用有限体积方法与半隐式迭代算法,对紧密啮合同向旋转双螺杆挤出机内的苯乙烯阴离子聚合反应挤出过程进行数值模拟,研究了单体浓度,转化率、平均相对分子质量、流体粘度等物理量的影响并获得了其变化规律,该模拟结果与实验结果基本一致.
关键词:
材料合成与加工工艺
,
反应挤出
,
阴离子聚合
,
苯乙烯
,
数值模拟
章小敏
,
贾玉玺
,
孙胜
,
吴莉莉
,
姚卫国
,
安立佳
高分子材料科学与工程
聚合反应挤出过程的数值模拟有助于实现化学反应控制、材料结构控制与极限加工条件的预测.建立了异向旋转双螺杆挤出机的等效模型、苯乙烯自由基聚合反应动力学模型和化学流变模型,数值分析了单体转化率、单体浓度、引发剂浓度、重均分子量以及材料黏度等物理量在反应挤出过程的演变规律.模拟结果与实验结果符合较好.
关键词:
反应挤出
,
自由基聚合
,
反应器模型
,
数值模拟
王菲
,
姚卫国
,
管东波
,
王守军
,
安慧
,
贾玉玺
材料科学与工艺
粉末搪塑表皮被广泛应用在各种中高档汽车仪表板上。为了优化设计搪塑粉、提高热加工性能从而促进高档汽车国产化，本文首先利用热重分析和裂解气相色谱/质谱实验探讨搪塑粉的热降解失重特征，分析升温速率、实验气氛和搪塑加工对其热降解行为的影响，继而结合X射线荧光光谱实验对其热降解动力学进行研究。结果表明：搪塑粉的热降解过程可分为3个阶段，PVC和增塑剂的相互作用使其热降解过程更加复杂；随升温速率的增加，热降解失重曲线向高温区偏移；搪塑粉在有氧气氛中更易发生热降解，失重率较大；与搪塑粉相比，搪塑表皮的热稳定性能得到一定程度的提升；第1热降解阶段氮气条件下的热降解活化能和反应级数较小。
关键词:
搪塑粉
,
热降解
,
升温速率
,
气氛
,
热解动力学
王晓霞
,
王成国
,
贾玉玺
,
罗玲
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.06.015
时间-温度-转变(TTT)图是分析和设计固化过程的有用工具,具有重要的研究价值.传统的TTT图中等固化曲线族的绘制是一个繁琐的过程,耗费大量的成本和时间.温度-时间-固化度三者之间的关系是由固化动力学方程控制的,因此从固化动力学方程入手,采用数值模拟的方法研究等固化曲线族是一种省时省力的新方法.针对两种树脂的固化动力学模型,数值模拟了树脂的固化度,并对计算方案进行了验证.在此基础上,分别做出树脂固化动力学模型的等固化曲线图,探讨了温度-时间-固化度之间的关系,结果表明:在等固化条件下温度和时间的对数之间存在线性关系.在此基础上对温度-时间-固化度曲线进行拟合,得到了较为简单的关系式,简化了原先复杂的固化动力学方程,能够方便地用于工程实际,避免了繁琐的求解.
关键词:
固化动力学模型
,
固化度
,
TTT转变
,
数据拟合
,
数值模拟
张国芳
,
贾玉玺
,
吴莉莉
,
安立佳
高分子材料科学与工程
聚合反应挤出是反应、流动、传热等相互影响的过程,具有多学科交叉的特点.文中从数学的角度,描述了聚合反应挤出过程,评述了该过程数值模拟的研究现状,并展望了其发展趋势.
关键词:
高分子
,
反应加工
,
评述
,
数学描述
,
数值模拟
张敏
,
黄传真
,
孙胜
,
贾玉玺
,
梁天将
高分子材料科学与工程
建立了两种聚合物熔体流经矩形流道共挤出的三维数值计算模型，采用有限元方法数值模拟了共挤出成型过程及胀大过程，得到了速度场、压力场、应力场，并利用数值计算方法得到了共挤出流动过程的可恢复弹性形变场，分析了挤出胀大率以及可恢复弹性形变的变化过程。结果表明，在共挤出流动的胀大段，共挤出界面的形状和位置发生了改变；经矩形流道共挤出得到的挤出胀大末端截面形状为不对称的鼓形；在共挤出界面附近可恢复弹性形变值存在极值，运用数值方法计算可恢复弹性形变可以对流动过程中可能存在的缺陷进行预测。
关键词:
聚合物
,
共挤出
,
挤出胀大
,
可恢复弹性形变
,
有限元方法
贾玉玺
,
孙雪梅
,
张国芳
,
孙胜
高分子材料科学与工程
在聚合反应挤出过程中,化学热效应显著影响材料体系温度,从而影响反应速率以及高分子材料结构与流变性能.采用有限体积方法,数值分析了甲基丙烯酸正丁酯在异向旋转双螺杆挤出机内的自由基聚合反应热效应,描述了反应热释放量及其强度在挤出机内的变化特点,分析了其影响因素,为反应加工条件的优化设计提供了理论依据.
关键词:
反应挤出
,
自由基聚合
,
化学热效应
,
数值模拟
