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塑料加工创新技术研究进展
被引量:
1
1
作者
瞿金平
翁梦蔓
保楠楠
《现代塑料加工应用》
北大核心
2025年第1期1-8,共8页
系统总结了近年来高分子材料塑化输运技术的创新进展,重点分析了从稳态剪切到动态剪切、拉伸流变加工、脉冲赋能成型等关键技术的突破及其对应的装备变革。通过振动剪切塑化、拉伸流变加工、脉冲赋能模压等创新方法,显著降低了高分子材...
系统总结了近年来高分子材料塑化输运技术的创新进展,重点分析了从稳态剪切到动态剪切、拉伸流变加工、脉冲赋能成型等关键技术的突破及其对应的装备变革。通过振动剪切塑化、拉伸流变加工、脉冲赋能模压等创新方法,显著降低了高分子材料及复合材料的加工能耗,提升了材料性能,并实现了超高分子量聚乙烯、聚乳酸等材料的高效成型。展望了高分子材料加工技术向高效化、绿色化、智能化方向发展的趋势。
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关键词
塑料加工
动态剪切
拉伸流变
脉冲赋能
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职称材料
体积拉伸流场下PEEK/TLCP共混物的制备及性能研究
2
作者
任国振
王蒙蒙
+1 位作者
黄建建
晋刚
《中国塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期1-7,共7页
聚醚醚酮(PEEK)具有优异的性能而广泛应用于高端装备领域,但PEEK熔体加工窗口较狭窄,可加工性差。热致液晶聚合物(TLCP)是一种具有优异的加工流动性和尺寸稳定性以及能原位成纤起到自增强作用的液晶聚合物。本文采用体积拉伸流场作用为...
聚醚醚酮(PEEK)具有优异的性能而广泛应用于高端装备领域,但PEEK熔体加工窗口较狭窄,可加工性差。热致液晶聚合物(TLCP)是一种具有优异的加工流动性和尺寸稳定性以及能原位成纤起到自增强作用的液晶聚合物。本文采用体积拉伸流场作用为主导的偏心转子挤出机制备了不同TLCP含量的PEEK/TLCP共混物,研究了拉伸流场下的PEEK/TLCP共混物的流变性能、微观形貌、热性能及结晶性能。结果表明,在拉伸流场的作用下,TLCP的加入能有效拓宽PEEK的加工区间,使得体系低剪切速率下体系黏度降低了14.43%,高剪切速率下体系黏度降低了80.68%。在拉伸流场作用下,TLCP可以在较宽含量范围内在PEEK中基体中形成与挤出方向一致的纤维结构,低含量下的TLCP可以促进PEEK基体结晶。10%(质量分数,下同)含量TLCP的PEEK/TLCP共混物的最大拉伸强度比PEEK基体增加了4.6%,达86.60 MPa。
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关键词
热致液晶聚合物
聚醚醚酮
体积拉伸流场
原位微纤化
共混改性
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职称材料
基于GPU加速的等几何拓扑优化高效多重网格求解方法
被引量:
1
3
作者
杨峰
罗世杰
+1 位作者
杨江鸿
王英俊
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期602-613,共12页
针对大规模等几何拓扑优化(ITO)计算量巨大、传统求解方法效率低的问题,提出了一种基于样条h细化的高效多重网格方程求解方法。该方法利用h细化插值得到粗细网格之间的权重信息,然后构造多重网格方法的插值矩阵,获得更准确的粗细网格映...
针对大规模等几何拓扑优化(ITO)计算量巨大、传统求解方法效率低的问题,提出了一种基于样条h细化的高效多重网格方程求解方法。该方法利用h细化插值得到粗细网格之间的权重信息,然后构造多重网格方法的插值矩阵,获得更准确的粗细网格映射信息,从而提高求解速度。此外,对多重网格求解过程进行分析,构建其高效GPU并行算法。数值算例表明,所提出的求解方法与线性插值的多重网格共轭梯度法、代数多重网格共轭梯度法和预处理共轭梯度法相比分别取得了最高1.47、11.12和17.02的加速比。GPU并行求解相对于CPU串行求解的加速比高达33.86,显著提高了大规模线性方程组的求解效率。
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关键词
等几何拓扑优化
方程组求解
h细化
多重网格法
GPU并行计算
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职称材料
高分子材料体积拉伸流变加工技术进展
被引量:
3
4
作者
全婷婷
黄照夏
+1 位作者
肖和平
瞿金平
《塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期85-89,94,共6页
高分子材料加工产业对加工过程高效、环保、低能耗的发展需求,推动着聚合物塑化输运方法与原理的不断创新。在高分子材料电磁动态塑化加工成型方法的基础上,进一步提出了基于体积拉伸流变的高分子材料加工成型方法与技术。详细介绍了体...
高分子材料加工产业对加工过程高效、环保、低能耗的发展需求,推动着聚合物塑化输运方法与原理的不断创新。在高分子材料电磁动态塑化加工成型方法的基础上,进一步提出了基于体积拉伸流变的高分子材料加工成型方法与技术。详细介绍了体积拉伸形变支配的叶片塑化输运设备和偏心转子塑化输运设备的基本结构与工作原理,并阐述了两者在高分子材料加工中的应用优势。研究结果表明,与传统螺杆式塑化输运技术相比,体积拉伸流变塑化输运技术具有缩短加工热历程、混炼效果好、制品性能优良、对物料适应性广等显著优势。高分子材料在加工领域新技术的发展,为开发新型塑料产品、提高产品性能并降低产品成本开拓了广阔的空间。
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关键词
高分子材料
电磁动态
体积拉伸流变
叶片挤出机
偏心转子挤出机
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职称材料
热塑性纤维素与PVA混溶性的分子动力学模拟
5
作者
冯彦洪
陈帅杰
孙航
《原子与分子物理学报》
CAS
2025年第3期149-158,共10页
首次提出了将氧化还原改性纤维素(Oxidation-reduction modified cellulose,ORC)与聚乙烯醇(Poly(vinyl alcohol),PVA)共混进行制备复合材料,并采用分子动力学模拟研究了ORC与PVA的混溶性.对分子链间相互作用能和氢键数量分析发现,随着...
首次提出了将氧化还原改性纤维素(Oxidation-reduction modified cellulose,ORC)与聚乙烯醇(Poly(vinyl alcohol),PVA)共混进行制备复合材料,并采用分子动力学模拟研究了ORC与PVA的混溶性.对分子链间相互作用能和氢键数量分析发现,随着改性程度增加,ORC与PVA会产生更强烈的相互作用,这促进了组分间的混溶.当ORC的改性程度达到40%后,ORC与PVA的溶解度参数差值为2.02(J/cm^(3))^(1/2),达到混溶条件.根据Flory-Huggins理论确定了醇解度为88%和99%的PVA与ORC的混溶性,结果表明PVA(88%)与ORC的混溶性更好.对共混体系中形成氢键原子的径向分布函数分析发现,醋酸乙烯酯重复单元上的羰基更倾向与ORC形成分子链间氢键,而乙烯醇重复单元上的羟基更倾向形成分子链内氢键,这促使PVA(88%)/ORC共混体系中形成更多的分子链间氢键,从而混溶性更好.研究结果可为ORC/PVA复合材料的制备提供理论指导.
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关键词
混溶性
氧化还原改性纤维素
分子动力学
聚乙烯醇
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职称材料
题名
塑料加工创新技术研究进展
被引量:
1
1
作者
瞿金平
翁梦蔓
保楠楠
机构
华南理工大学
机械与
汽车
工程
学院
出处
《现代塑料加工应用》
北大核心
2025年第1期1-8,共8页
基金
国家自然科学基金项目(52073085)
国家重点研发计划(2022YFB3706400)。
文摘
系统总结了近年来高分子材料塑化输运技术的创新进展,重点分析了从稳态剪切到动态剪切、拉伸流变加工、脉冲赋能成型等关键技术的突破及其对应的装备变革。通过振动剪切塑化、拉伸流变加工、脉冲赋能模压等创新方法,显著降低了高分子材料及复合材料的加工能耗,提升了材料性能,并实现了超高分子量聚乙烯、聚乳酸等材料的高效成型。展望了高分子材料加工技术向高效化、绿色化、智能化方向发展的趋势。
关键词
塑料加工
动态剪切
拉伸流变
脉冲赋能
Keywords
plastic process
dynamic shear
elongational deformation
pulse empowerment
分类号
TQ320.6 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
体积拉伸流场下PEEK/TLCP共混物的制备及性能研究
2
作者
任国振
王蒙蒙
黄建建
晋刚
机构
华南理工大学
机械与
汽车
工程
学院
出处
《中国塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期1-7,共7页
基金
国家重点研发计划:高性能热致液晶聚合物产业化关键技术(2017YFB0307603)。
文摘
聚醚醚酮(PEEK)具有优异的性能而广泛应用于高端装备领域,但PEEK熔体加工窗口较狭窄,可加工性差。热致液晶聚合物(TLCP)是一种具有优异的加工流动性和尺寸稳定性以及能原位成纤起到自增强作用的液晶聚合物。本文采用体积拉伸流场作用为主导的偏心转子挤出机制备了不同TLCP含量的PEEK/TLCP共混物,研究了拉伸流场下的PEEK/TLCP共混物的流变性能、微观形貌、热性能及结晶性能。结果表明,在拉伸流场的作用下,TLCP的加入能有效拓宽PEEK的加工区间,使得体系低剪切速率下体系黏度降低了14.43%,高剪切速率下体系黏度降低了80.68%。在拉伸流场作用下,TLCP可以在较宽含量范围内在PEEK中基体中形成与挤出方向一致的纤维结构,低含量下的TLCP可以促进PEEK基体结晶。10%(质量分数,下同)含量TLCP的PEEK/TLCP共混物的最大拉伸强度比PEEK基体增加了4.6%,达86.60 MPa。
关键词
热致液晶聚合物
聚醚醚酮
体积拉伸流场
原位微纤化
共混改性
Keywords
thermotropic liquid crystal polymer
poly(ether⁃ether⁃ketone)
volume elongation flow field
in⁃situ microfibrilation
blending modification
分类号
TQ325 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
基于GPU加速的等几何拓扑优化高效多重网格求解方法
被引量:
1
3
作者
杨峰
罗世杰
杨江鸿
王英俊
机构
华南理工大学机械与汽车工程学院聚合物新型成型装备国家工程研究中心
华中科技
大学
数字制造
装备
与技术
国家
重点实验室
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期602-613,共12页
基金
国家自然科学基金(52075184)
数字制造装备与技术国家重点实验室开放基金(DMETKF2021020)。
文摘
针对大规模等几何拓扑优化(ITO)计算量巨大、传统求解方法效率低的问题,提出了一种基于样条h细化的高效多重网格方程求解方法。该方法利用h细化插值得到粗细网格之间的权重信息,然后构造多重网格方法的插值矩阵,获得更准确的粗细网格映射信息,从而提高求解速度。此外,对多重网格求解过程进行分析,构建其高效GPU并行算法。数值算例表明,所提出的求解方法与线性插值的多重网格共轭梯度法、代数多重网格共轭梯度法和预处理共轭梯度法相比分别取得了最高1.47、11.12和17.02的加速比。GPU并行求解相对于CPU串行求解的加速比高达33.86,显著提高了大规模线性方程组的求解效率。
关键词
等几何拓扑优化
方程组求解
h细化
多重网格法
GPU并行计算
Keywords
isogeometric topology optimization(ITO)
system of equations
h-refinement
multi-grid method
GPU parallel computing
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
高分子材料体积拉伸流变加工技术进展
被引量:
3
4
作者
全婷婷
黄照夏
肖和平
瞿金平
机构
华南理工大学
常州乔尔塑料有限公司
出处
《塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期85-89,94,共6页
基金
国家自然科学基金(51435005)
广东省自然科学基金(2018A030313275)
+2 种基金
中国博士后科学基金面上项目(2019M652883)
佛山市南海区“蓝海人才计划”创新创业团队项目(201609180006)
佛山市创新科研团队项目(2016IT100152)。
文摘
高分子材料加工产业对加工过程高效、环保、低能耗的发展需求,推动着聚合物塑化输运方法与原理的不断创新。在高分子材料电磁动态塑化加工成型方法的基础上,进一步提出了基于体积拉伸流变的高分子材料加工成型方法与技术。详细介绍了体积拉伸形变支配的叶片塑化输运设备和偏心转子塑化输运设备的基本结构与工作原理,并阐述了两者在高分子材料加工中的应用优势。研究结果表明,与传统螺杆式塑化输运技术相比,体积拉伸流变塑化输运技术具有缩短加工热历程、混炼效果好、制品性能优良、对物料适应性广等显著优势。高分子材料在加工领域新技术的发展,为开发新型塑料产品、提高产品性能并降低产品成本开拓了广阔的空间。
关键词
高分子材料
电磁动态
体积拉伸流变
叶片挤出机
偏心转子挤出机
Keywords
polymer
electromagnetic dynamic
volume elongational rheology
vane extruder
eccentric rotor extruder
分类号
TQ320.6 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
热塑性纤维素与PVA混溶性的分子动力学模拟
5
作者
冯彦洪
陈帅杰
孙航
机构
华南理工大学机械与汽车工程学院聚合物新型成型装备国家工程研究中心
出处
《原子与分子物理学报》
CAS
2025年第3期149-158,共10页
基金
国家自然科学基金(52273088)
广东省基础与应用基础研究基金(2023A1515012472)。
文摘
首次提出了将氧化还原改性纤维素(Oxidation-reduction modified cellulose,ORC)与聚乙烯醇(Poly(vinyl alcohol),PVA)共混进行制备复合材料,并采用分子动力学模拟研究了ORC与PVA的混溶性.对分子链间相互作用能和氢键数量分析发现,随着改性程度增加,ORC与PVA会产生更强烈的相互作用,这促进了组分间的混溶.当ORC的改性程度达到40%后,ORC与PVA的溶解度参数差值为2.02(J/cm^(3))^(1/2),达到混溶条件.根据Flory-Huggins理论确定了醇解度为88%和99%的PVA与ORC的混溶性,结果表明PVA(88%)与ORC的混溶性更好.对共混体系中形成氢键原子的径向分布函数分析发现,醋酸乙烯酯重复单元上的羰基更倾向与ORC形成分子链间氢键,而乙烯醇重复单元上的羟基更倾向形成分子链内氢键,这促使PVA(88%)/ORC共混体系中形成更多的分子链间氢键,从而混溶性更好.研究结果可为ORC/PVA复合材料的制备提供理论指导.
关键词
混溶性
氧化还原改性纤维素
分子动力学
聚乙烯醇
Keywords
Miscibility
Oxidation-reduction modified cellulose
Molecular dynamics
Poly(vinyl alcohol)
分类号
TQ321 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
塑料加工创新技术研究进展
瞿金平
翁梦蔓
保楠楠
《现代塑料加工应用》
北大核心
2025
1
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职称材料
2
体积拉伸流场下PEEK/TLCP共混物的制备及性能研究
任国振
王蒙蒙
黄建建
晋刚
《中国塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
3
基于GPU加速的等几何拓扑优化高效多重网格求解方法
杨峰
罗世杰
杨江鸿
王英俊
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
4
高分子材料体积拉伸流变加工技术进展
全婷婷
黄照夏
肖和平
瞿金平
《塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
热塑性纤维素与PVA混溶性的分子动力学模拟
冯彦洪
陈帅杰
孙航
《原子与分子物理学报》
CAS
2025
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职称材料
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