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| 內容簡介： |
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本书结合双螺杆挤出机过程数值模拟，讲述了polyflow软件的使用方法和使用该类软件的思维方式。从网格划分开始，讲述数值模拟设定、流场特征分析、混合任务设定、混合评价指标体系创建等内容。不仅涉及到稳态、瞬态、等温、非等温等多方面基础内容，而且还对适应性网格技术、滑移边界条件、周期性边界条件等深层次问题进行了讨论。
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| 目錄：
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前 言
基 础 篇
第1 章 Polyflow 软件介绍及软件使用心得2
1. 1 Polyflow 软件的组成及其模块功能介绍2
1. 2 建立仿真模型的基本流程3
1. 2. 1 几何建模及网格划分3
1. 2. 2 流场的设定3
1. 2. 3 后处理流场提取及统计分析3
1. 3 Polyflow 软件使用心得体会3
1. 3. 1 双转子混合器端面形状的优化分析4
1. 3. 2 熔体齿轮泵稳压性能的分析5
1. 3. 3 往复式单螺杆销钉挤出机机筒销钉的搅拌作用分析7
第2 章 双螺杆挤出模型的网格划分10
2. 1 几何模型及仿真工程的建立10
2. 1. 1 几何模型10
2. 1. 2 仿真工程的建立11
2. 2 螺纹元件部分的网格划分11
2. 2. 1 指定求解器13
2. 2. 2 几何模型的导入13
2. 2. 3 体网格划分13
2. 2. 4 边界和区域设定14
2. 2. 5 网格输出15
2. 3 螺纹元件对应的流体区域部分的网格划分15
2. 3. 1 指定求解器16
2. 3. 2 几何模型导入16
2. 3. 3 体网格划分16
2. 3. 4 边界和区域设定25
2. 3. 5 网格文件导出25
2. 4 啮合盘对应流体区域的网格划分26
2. 4. 1 指定求解器26
2. 4. 2 几何模型导入26
2. 4. 3 体网格划分27
目录
2. 5 网格文件格式转换及组合34
2. 5. 1 格式转换34
2. 5. 2 网格组合35
思考题37
第3 章 双螺杆等温瞬态流动问题的有限元求解38
3. 1 流场仿真任务的创建38
3. 2 流场计算任务的设定过程38
3. 2. 1 流场任务的创建及其类型的设定38
3. 2. 2 瞬态等温流场子任务的设定40
3. 2. 3 数值参数的设定48
3. 2. 4 后处理子任务的设定51
3. 2. 5 结果输出的设定52
3. 2. 6 流场输出管理53
3. 2. 7 文件管理54
3. 2. 8 程序运行54
3. 3 使用FieldView 软件观察流场结果57
3. 3. 1 结果文件的导入及显示窗口初始化57
3. 3. 2 流体区域边界上的剪切速率分布58
3. 3. 3 瞬态数据的动态显示62
3. 3. 4 截面上的速度向量分布63
3. 3. 5 挤出方向上的剪切速率变化曲线66
3. 4 在瞬态任务的基础上完成稳态任务的设定68
3. 5 网格重叠技术69
3. 5. 1 网格重叠技术简介69
3. 5. 2 推荐的插值关系70
3. 5. 3 运动部件复杂运动模式的检查70
3. 5. 4 注意事项70
3. 6 系列化流场计算问题的设定参数管理72
3. 6. 1 构建模拟参数表格72
3. 6. 2 构建新建仿真任务的数据列表72
3. 6. 3 结果对比72
思考题74
第4 章 双螺杆挤出混合性能的统计分析75
4. 1 混合任务的设定75
4. 1. 1 仿真任务的创建75
4. 1. 2 计算区域的设定76
4. 1. 3 边界条件的设定77
4. 1. 4 流场的定义78
4. 1. 5 示踪粒子的生成79
4. 1. 6 粒子轨迹跟踪参数的设定80
4. 1. 7 存储属性的选择81
4. 1. 8 结果的存储82
4. 1. 9 运动部件的定义84
Polyflow软件基础及其在双螺杆挤出仿真过程中的应用
4. 2 混合性能评价指标体系的建立86
4. 2. 1 启动Polystat 统计模块86
4. 2. 2 数据读取86
4. 2. 3 示踪粒子运动轨迹的动态显示88
4. 2. 4 停留时间分布的统计92
4. 2. 5 分布混合特性的衡量———分布指数、分离尺度98
4. 2. 6 分散混合特性的衡量———最大剪切应力、少组分粒径变化112
思考题118
提 高 篇
第5 章 双螺杆挤出非等温问题求解120
5. 1 物性参数与边界条件120
5. 1. 1 几何模型120
5. 1. 2 网格划分120
5. 1. 3 边界条件121
5. 1. 4 物性参数122
5. 2 非等温流场计算任务的设定122
5. 2. 1 创建仿真任务123
5. 2. 2 输出的设定149
5. 2. 3 流场结果管理151
5. 2. 4 文件管理152
5. 2. 5 任务运行152
5. 3 对比方案的设定153
5. 4 程序运行过程及结果对比156
5. 4. 1 程序运行过程156
5. 4. 2 结果对比157
第6 章 适应性网格技术在双螺杆挤出仿真中的应用162
6. 1 适应性网格技术162
6. 1. 1 inside 场163
6. 1. 2 细化方案163
6. 1. 3 相关参数163
6. 2 使用适应性网格技术时Polydata 的操作方法164
6. 2. 1 网格文件164
6. 2. 2 相关设定164
6. 3 由CSV 类型文件转换获得Polyflow 类型文件168
6. 3. 1 转换数量的切换169
6. 3. 2 被转换文件的选择170
6. 3. 3 计算区域的选择170
6. 3. 4 网格细化次数的设定171
6. 3. 5 拓扑关系171
6. 3. 6 输出结果类型171
6. 3. 7 保存和退出172
目录
6. 3. 8 转换结果173
6. 4 混合任务的设定173
6. 5 结果分析173
第7 章 挤出过程中螺杆的受力状态分析177
7. 1 求解前的准备177
7. 1. 1 运动部件的网格文件177
7. 1. 2 运动部件的边界条件177
7. 1. 3 强度理论和物性参数177
7. 2 运动部件弹性变形后处理子任务的设定178
7. 2. 1 子任务计算区域的设定179
7. 2. 2 物性参数和系统单位的设定180
7. 2. 3 位移边界条件的设定181
7. 3 流场结果观察及结果分析184
7. 3. 1 导入结果文件184
7. 3. 2 背景及显示设定184
7. 3. 3 螺杆元件应力云图显示185
7. 3. 4 螺杆元件变形显示设定190
第8 章 滑移条件和周期性边界条件192
8. 1 滑移条件的使用192
8. 1. 1 滑移条件192
8. 1. 2 基于运动部件的滑移问题设定192
8. 1. 3 结果分析197
8. 2 周期性边界条件的使用198
8. 2. 1 流场任务的设定199
8. 2. 2 混合任务的设定202
8. 2. 3 计算结果的对比204
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| 內容試閱：
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聚合物加工过程数值仿真是提高相关行业设备开发和工艺改进效率的有效途径。本书中, 笔者以从2003 年开始学习和使用Polyflow 软件的心得体会着手, 结合十余年的教学经验, 以双螺杆挤出为背景, 对Polyflow 及其配套软件Gambit、FieldView、Polyfuse 和Polystat等 的使用方法进行了讲解。从内容上看, 本书内容全面丰富, 涵盖了Polyflow 模拟中大部分的核心内容, 如稳态和瞬态问题、等温和非等温问题、流动仿真和混合过程统计等。
此外, 还包括流场计算中的网格重叠技术、适应性网格技术、运动部件受力状态以及周期性边界条件和滑移边界条件的使用方法。
在本书的学习过程中, 希望读者能够从头开始, 特别是第2 ~4 章的内容, 要按顺序学习。在掌握Polyflow 软件的基础知识后, 学习第5 ~ 8 章的内容就会比较简单。读者最好一边看书, 一边操作软件, 并体会每一个设定环节在整个仿真设定中的具体作用, 这样才能熟练掌握使用Polyflow 软件进行仿真的方法。对于有相关模拟经验的读者, 建议先阅读本书的第1 章, 体会笔者学习和使用该软件的心得。对于基础相对薄弱的读者, 建议在学习本书内容后, 在开始自己的模拟研究工作前, 阅读本书的第1 章。
在开始Polyflow 仿真之旅前, 笔者希望读者能够记住一句话： “ 最复杂、最全面的仿真模型往往不是最合适、最有效的”。
本书献给我女儿毕安亿、儿子毕家辉、妻子赵昕楠以及已在天国的父亲。
因个人水平有限, 在编写过程中难免会有疏忽和错误之处, 恳请读者批评指正。欢迎广大读者与笔者联系, 电子邮件是bichao812@ sohu. com、bichao@ mail. buct. edu. cn。也可通过扫描本书每页上的二维码, 将阅读时发现的问题以及需要与编者交流的问题上传, 编者会及时回复。
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