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注塑成型模擬及模具優化設計理論與方法

注塑成型模擬及模具優化設計理論與方法

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內容簡介

本書系統地介紹了塑料注射成型數值模擬及模具優化設計的理論與方法。全書共16章:第1章為緒言;第2~8章介紹注塑成型數值模擬方法,重點介紹基於中面模型、表面模型和實體模型的注塑流動數值模擬以及熔體充填模式的快速預測、注塑模冷卻過程數值模擬、注塑件內應力及翹曲變形模擬以及氣體輔助注射成型數值模擬;第9~12章分別從模具澆注系統優化、塑件厚度優化以及成型工藝優化幾個方面介紹注塑成型優化設計方法;第13章介紹注塑制品質量閉環控制系統設計方法;第14~16章介紹注塑成型模擬用有限元網格的剖分、中面模型的生成以及數值模擬結果的可視化方法。

本書可供高等院校材料科學與工程學科的研究生以及從事高分子材料加工和模具設計的科研人員和工程技術人員參考。
 

目錄

前言
第1章 緒言
1.1 注塑成型
1.1.1 注塑成型要素
1.1.2 注塑制品常見缺陷
1.1.3 注塑成型設計准則
1.2 注塑成型數值模擬
1.2.1 流動模擬
1.2.2 冷卻模擬
1.2.3 內應力分析及制品翹曲模擬
1.3 注塑成型工藝及模具優化設計
1.3.1 優化設計方法
1.3.2 注塑成型工藝及模具優化設計
1.4 注塑成型質量控制
1.5 注塑成型數值模擬軟件
第2章 基於中面模型的注塑流動模擬
2.1 注塑充填/后充填過程數學模型的建立
2.1.1 黏性流體力學的基本方程
2.1.2 薄壁型腔內熔體流動的控制方程
2.1.3 圓管內熔體流動的控制方程
2.1.4 聚合物材料模型
2.2 注塑充填/后充填過程模擬的數值實現
2.2.1 幾何模型離散
2.2.2 溫度場的求解
2.2.3 壓力場的求解
2.2.4 熔體流動前沿的跟蹤及時間步長的確定
2.2.5 數值求解步驟
2.2.6 模擬中的幾個問題
2.2.7 算法穩定性分析
2.3 算例
第3章 基於表面模型的注塑流動模擬
3.1 表面流技術原理
3.2 網格預處理
3.3 控制方程及數值算法
3.3.1 控制方程
3.3.2 數值算法
3.4 算例
第4章 基於實體模型的注塑三維流動模擬
4.1 數學模型
4.2 變分方程
4.3 數值求解
4.3.1 不考慮慣性效應的三維注塑充填模擬問題
4.3.2 考慮慣性效應的三維注塑充填模擬問題
4.3.3 算例
4.4 區域分解算法的應用
4.4.1 不重疊型區域分解算法
4.4.2 Stokes問題的區域分解及界面條件
4.4.3 注塑成型流動模擬的不重疊型區域分解算法
第5章 注塑充填模式的快速預測
5.1 前沿熔體流動長度與型腔厚度關系的建立
5.1.1 型腔內前沿熔體流動長度與型腔厚度關系
5.1.2 澆注系統內前沿熔體流動長度與流道半徑關系
5.1.3 等效流動長度
5.2 近似最短路徑算法
5.2.1 近似最短路徑求解的基本思路
5.2.2 單源最短路徑算法
5.2.3 帶權圖上近似最短路徑算法
5.3 熔體前沿快速預測算法
5.4 熔接線和氣穴的自動識別
5.5 算例
第6章 注塑模冷卻過程數值模擬
6.1 注塑模溫度場分析
6.1.1 模具與塑件之間的熱傳導
6.1.2 模具與冷卻系統之間的對流換熱
6.1.3 模具與周圍環境之間的熱交換
6.2 邊界積分方程
6.2.1 熱平衡方程及其簡化
6.2.2 域內溫度場邊界積分方程
6.2.3 邊界積分方程的形成
6.2.4 邊界積分方程的修正
6.2.5 邊界積分方程的組合
6.2.6 模具外邊界條件的簡化
6.3 邊界積分方程的處理
6.3.1 邊界積分方程的離散
6.3.2 塑件表面熱流的解析計算
6.3.3 系數矩陣中積分項的計算
6.4 數值實現
6.4.1 殘向量亞松弛迭代方程的形成
6.4.2 系數矩陣的存儲
6.4.3 溫度初值的確定
6.4.4 快速算法
6.4.5 算例
6.5 冷卻管網分析
6.5.1 流體力學基本定律
6.5.2 管道流動基本參數計算
6.5.3 管網分析基本方程
6.5.4 圖論的基本概念及算法
6.5.5 基本圈的優化
6.5.6 管網分析步驟
第7章 注塑制品內應力及翹曲變形模擬
第8章 氣體輔助注射成型數值模擬
第9章 注塑模澆口位置優化設計
第10章 注塑模流道尺寸優化設計
第11章 注塑制品壁厚優化設計
第12章 注塑成型工藝優化
第13章 注塑制品質量閉環控制
第14章 注塑成型模擬中的有限元網格剖分
第15章 注塑成型模擬用中面模型的生成
第16章 注塑厲型數值模擬結果的可視化
參考文獻
 

詳細資料

  • ISBN:9787030233387
  • 規格:400頁 / 27 x 19 cm / 普通級 / 初版
  • 出版地:中國

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