注射充模過程中聚合物介觀構(gòu)象運(yùn)動(dòng)的耗散粒子動(dòng)力學(xué)模擬研究.pdf

1、聚合物熔體充模流動(dòng)過程是聚合物注射成型的重要過程之一,其直接影響到成型制品的力學(xué)性能、外觀等重要特征,一直以來國內(nèi)外有眾多該領(lǐng)域科研人員從理論、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)模擬等方面對(duì)該運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行深入而廣泛的研究。迄今為止,聚合物注射成型的計(jì)算機(jī)模擬主要還是集中于基于連續(xù)介質(zhì)理論的宏觀模擬層面,但制品的宏觀品質(zhì)性能大都取決于其成型材料的微觀及介觀結(jié)構(gòu),因此研究聚合物鏈及聚集構(gòu)象等介觀結(jié)構(gòu)的在流動(dòng)過程中的運(yùn)動(dòng)及演化是非常重要的。本論文利用耗散粒子動(dòng)力學(xué)

2、方法(dissipative particle dynamics, DPD)從介觀尺度對(duì)聚合物流體流動(dòng)中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行模擬研究。
　　首先詳細(xì)分析了DPD方法的理論基礎(chǔ)及模擬實(shí)施方法,其中包括模型的建立、勢(shì)函數(shù)形式的選用、初始條件及邊界條件的確定方法、模擬參數(shù)的選擇及控制、無量綱化處理、模擬程序計(jì)算流程等。
　　其次利用DPD模擬方法對(duì)非平衡態(tài)泊肅葉(Poiseuille)流進(jìn)行了模擬。一方面,Poiseuille流是一

3、種粘性層流,通過模擬結(jié)果數(shù)據(jù)分析Poiseuille流的流動(dòng)特性,如流體速度分布、密度分布、壓力分布等;另一方面,將DPD模擬結(jié)果與經(jīng)典流體力學(xué)理論計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比,數(shù)值曲線基本吻合,從而驗(yàn)證了模擬程序的算法及參數(shù)文件設(shè)置的正確性,并為后續(xù)模擬聚合物熔體充模流動(dòng)做好前期鋪墊。
　　最后建立聚合物熔體粗?；Ｗ幽Ｐ图按只溎Ｐ?確定熔體粗粒化粒子的運(yùn)動(dòng)方程及粗化鏈的構(gòu)象演化方程,對(duì)聚合物熔體充模流動(dòng)過程進(jìn)行DPD模擬,通過統(tǒng)計(jì)平均處理