聚合物擠出脹大的實(shí)驗(yàn)研究及預(yù)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā).pdf

1、聚合物在擠出加工過(guò)程中的脹大現(xiàn)象,使得擠出口模的設(shè)計(jì)復(fù)雜化,試模-修模過(guò)程浪費(fèi)大量的人力物力。為了避免在設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤,保證制品的成型和質(zhì)量,必須對(duì)聚合物擠出脹大現(xiàn)象進(jìn)行研究。因此,這一領(lǐng)域一直是聚合物流變學(xué)研究者的一個(gè)研究熱點(diǎn)。但這方面相關(guān)的理論與公式都存在很大的局限性,各位學(xué)者的理論成果也很難達(dá)成一致,由擠出脹大的理論計(jì)算公式計(jì)算得出的理論值與實(shí)際測(cè)量值也總是存在偏差。因此,有必要用接近實(shí)際加工條件的實(shí)驗(yàn)對(duì)聚合物擠出脹大現(xiàn)象進(jìn)行研究

2、。本文采用毛細(xì)管流變儀作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),將自行設(shè)計(jì)加工的不同入口角度的口模與不同長(zhǎng)徑比的口模配合使用,對(duì)PS(聚苯乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)三種材料的擠出脹大比進(jìn)行測(cè)試,考察不同因素對(duì)聚合物擠出脹大的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:三種材料的擠出脹大比都隨著剪切應(yīng)力和剪切速率的增加而增大;口模長(zhǎng)徑比越小,擠出脹大現(xiàn)象越明顯,但長(zhǎng)徑比大于10以后,擠出脹大比隨長(zhǎng)徑比變化的趨勢(shì)趨于平緩;口模入口角越大,擠出脹大比

3、也越大,但在本文所用口模入口角范圍內(nèi)(45°~120°),入口角對(duì)擠出脹大比的影響不是特別明顯。本文還在實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上,利用VB語(yǔ)言與Matlab語(yǔ)言進(jìn)行混合編程,將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)移植于應(yīng)用軟件系統(tǒng),開(kāi)發(fā)出了聚合物擠出脹大預(yù)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互界面,用戶(hù)可以很方便的進(jìn)行樣本數(shù)據(jù)及口模參數(shù)輸入、網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練、查看訓(xùn)練誤差及擠出脹大比預(yù)測(cè)等。預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值的對(duì)比結(jié)果表明軟件的預(yù)測(cè)效果較好,預(yù)測(cè)誤差達(dá)到10-2數(shù)量級(jí)以下,預(yù)測(cè)點(diǎn)與實(shí)