| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第18-32页 |
| 1.1 同向双螺杆挤出机设计及熔体输送段螺杆设计概述 | 第19-21页 |
| 1.2 同向双螺杆螺纹元件几何学及建模方法 | 第21-22页 |
| 1.2.1 同向双螺杆螺纹元件几何学 | 第21-22页 |
| 1.2.2 同向双螺杆螺纹元件的三维建模方法 | 第22页 |
| 1.3 螺杆元件熔体输送和混合特性的研究进展 | 第22-25页 |
| 1.3.1 Booy的二维解析模型 | 第23-24页 |
| 1.3.2 流场模拟研究进展 | 第24-25页 |
| 1.4 同向双螺杆挤出机的相似放大方法综述 | 第25-31页 |
| 1.4.1 W.P公司ZSK机型的相似放大 | 第25-27页 |
| 1.4.2 Berstorff系统ZE机型的相似放大 | 第27-28页 |
| 1.4.3 APV系统MP机型的相似放大 | 第28页 |
| 1.4.4 焊接工程师公司CRNI机型的相似放大 | 第28-29页 |
| 1.4.5 Farrel公司FCM机型的相似放大 | 第29页 |
| 1.4.6 相似放大实例和国内的研究 | 第29-31页 |
| 1.5 本课题研究的目的、意义及主要内容 | 第31-32页 |
| 1.5.1 论文选题的目的和意义 | 第31页 |
| 1.5.2 本课题的主要研究内容 | 第31-32页 |
| 第二章 同向双螺杆螺纹元件几何学及建模方法 | 第32-45页 |
| 2.1 基于螺杆端面曲线的三维建模方法 | 第32-36页 |
| 2.1.1 基于螺杆端面曲线的Pro/E建模过程 | 第32-35页 |
| 2.1.1.1 螺杆端面曲线 | 第32-34页 |
| 2.1.1.2 螺旋引导线 | 第34页 |
| 2.1.1.3 扫掠和旋转复制 | 第34-35页 |
| 2.1.2 基于螺杆端面曲线的GAMBIT建模过程 | 第35-36页 |
| 2.2 基于螺杆轴向螺槽曲线的三维建模方法 | 第36-42页 |
| 2.2.1 螺杆轴向螺槽曲线方程 | 第37-40页 |
| 2.2.1.1 螺槽底部轴向宽和螺棱轴向宽度 | 第38页 |
| 2.2.1.2 螺槽底部深度和螺棱顶部深度 | 第38-40页 |
| 2.2.3 螺杆法向螺槽曲线 | 第40页 |
| 2.2.4 基于螺杆轴向螺槽曲线的Pro/E建模过程 | 第40-42页 |
| 2.3 同向双螺杆三维建模方法的应用 | 第42-44页 |
| 2.3.1 螺杆元件的加工 | 第42-44页 |
| 2.3.2 建立流场模拟的模型 | 第44页 |
| 2.4 小结 | 第44-45页 |
| 第三章 数值模拟方法和数理模型 | 第45-60页 |
| 3.1 数理模型、物性参数、有限元模型及边界条件 | 第45-48页 |
| 3.1.1 数理模型 | 第45-46页 |
| 3.1.2 物性参数 | 第46-47页 |
| 3.1.3 有限元模型及边界条件 | 第47-48页 |
| 3.2 流场分析中对熔体输送、混合特性和力学状态的描述 | 第48-51页 |
| 3.2.1 输送特性分析 | 第48-49页 |
| 3.2.2 混合特性分析 | 第49-51页 |
| 3.2.3 螺杆受力状态 | 第51页 |
| 3.3 在POLYFLOW软件中有限元网格划分的优化方法 | 第51-52页 |
| 3.4 各螺杆元件的有限元模型 | 第52-60页 |
| 3.4.1 GDT(过渡体) | 第53页 |
| 3.4.2 SPACE元件 | 第53-54页 |
| 3.4.3 SME/34/20/20元件 | 第54-55页 |
| 3.4.5 SE/34/20/20元件 | 第55页 |
| 3.4.6 SE/34/30/23元件 | 第55-56页 |
| 3.4.7 组合元件SE/34/20/20+SE/34/30/30 | 第56页 |
| 3.4.8 组合元件SE/34/20/20+SME/34/20/20 | 第56-57页 |
| 3.4.9 熔体输送段螺杆三种构型组合元件 | 第57-58页 |
| 3.4.10 大型挤出机螺杆元件 | 第58-60页 |
| 第四章 模拟结果及理论分析 | 第60-97页 |
| 4.1 流道平均剪切速率的模拟结果和分析 | 第60-67页 |
| 4.1.1 大型挤出机螺杆元件流场的平均剪切速率模拟结果和理论分析 | 第60-65页 |
| 4.1.1.1 SE315/300元件流场的平均剪切速率模拟结果 | 第60-62页 |
| 4.1.1.2 螺杆设计参数和操作条件对流道平均剪切速率的影响 | 第62-63页 |
| 4.1.1.3 最大、最小剪切速率的计算 | 第63-65页 |
| 4.1.2 小型实验挤出机螺杆元件流场的平均剪切速率模拟结果和理论分析 | 第65-67页 |
| 4.2 SME元件的混合性能 | 第67-70页 |
| 4.3 螺杆元件建压能力的模拟结果和理论分析 | 第70-84页 |
| 4.3.1 GDT(过渡体) | 第70-73页 |
| 4.3.1.1 过渡体流道的压力场和剪切速率场 | 第70-72页 |
| 4.3.1.2 操作条件对GDT流道建压能力的影响 | 第72-73页 |
| 4.3.2 SPACE元件 | 第73-74页 |
| 4.3.3 SME34/20/20元件 | 第74-75页 |
| 4.3.4 SE/34/20/20常规螺纹元件 | 第75-77页 |
| 4.3.5 SE/34/30/23常规螺纹元件 | 第77-78页 |
| 4.3.6 元件组合SE/34/20/20+SE/34/30/30 | 第78-80页 |
| 4.3.7 元件组合SE/34/20/20+SME/34/20/20 | 第80-83页 |
| 4.3.8 同向双螺杆熔体输送段元件组合的建压能力计算方法 | 第83页 |
| 4.3.9 用元件组合的建压能力计算方法预测充满长度 | 第83-84页 |
| 4.4 容积输送效率的模拟结果和理论分析 | 第84-90页 |
| 4.4.1 容积输送效率的计算 | 第84-86页 |
| 4.4.2 螺杆设计参数对容积输送效率的影响 | 第86-89页 |
| 4.4.3 设计产量对应的实际容积输送效率分析 | 第89页 |
| 4.4.4 容积输送效率小结 | 第89-90页 |
| 4.5 元件组合的分布混合性能与受力状态 | 第90-95页 |
| 4.5.1 三种构型元件组合的回流系数对比 | 第90页 |
| 4.5.2 螺杆元件组合的轴向力模拟结果及理论分析 | 第90-94页 |
| 4.5.2.1 压力场 | 第91-92页 |
| 4.5.2.2 元件组合的轴向力 | 第92-94页 |
| 4.5.3 螺杆扭矩的模拟结果及理论分析 | 第94-95页 |
| 4.6 本章小结 | 第95-97页 |
| 第五章 相似放大理论及应用 | 第97-103页 |
| 5.1 几何相似放大(确定螺杆构型和机筒组合) | 第97页 |
| 5.2 容积相似放大(确定加料量) | 第97-99页 |
| 5.2.1 容积相似放大的选择 | 第97-98页 |
| 5.2.2 容积相似放大的计算 | 第98-99页 |
| 5.2.3 计算结果 | 第99页 |
| 5.3 剪切速率相似放大(确定螺杆转速) | 第99-102页 |
| 5.3.1 剪切速率相似放大的选择 | 第99-100页 |
| 5.3.2 平均剪切速率模拟计算 | 第100-101页 |
| 5.3.2.1 大型机常规螺纹元件的平均剪切速率模拟计算结果 | 第100-101页 |
| 5.3.2.2 小型机的平均剪切速率模拟计算 | 第101页 |
| 5.3.3 螺杆转速的相似放大结果 | 第101-102页 |
| 5.4 小结 | 第102-103页 |
| 第六章 实验研究 | 第103-122页 |
| 6.1 实验设备 | 第103-106页 |
| 6.2 实验物料 | 第106页 |
| 6.3 实验方案 | 第106-111页 |
| 6.3.1 加料量标定 | 第106-107页 |
| 6.3.2 压力传感器校核 | 第107-108页 |
| 6.3.3 螺杆构型混合能力实验方案 | 第108页 |
| 6.3.4 元件组合建压能力实验方案 | 第108-109页 |
| 6.3.5 螺杆轴向力实验方案 | 第109-111页 |
| 6.3.5.1 实验原理 | 第109-110页 |
| 6.3.5.2 实验过程 | 第110-111页 |
| 6.4 实验结果及讨论 | 第111-121页 |
| 6.4.1 螺杆构型混合能力实验结果及讨论 | 第111-113页 |
| 6.4.1.1 环境扫描电镜照片(SEM) | 第111-112页 |
| 6.4.1.2 拉伸测试结果与讨论 | 第112-113页 |
| 6.4.2 元件组合建压能力实验结果及讨论 | 第113-117页 |
| 6.4.2.1 操作条件单因素变化对元件组合建压能力的影响 | 第113-115页 |
| 6.4.2.2 螺杆构型对元件组合建压能力的影响 | 第115页 |
| 6.4.2.3 元件组合建压能力对充满长度影响的实验结果及讨论 | 第115-116页 |
| 6.4.2.4 元件组合的建压能力实验结果和模拟结果的比较 | 第116-117页 |
| 6.4.3 螺杆轴向力实验结果及讨论 | 第117-121页 |
| 6.4.3.1 拉杆总拉力的计算方法 | 第117-118页 |
| 6.4.3.2 机头静压力的计算 | 第118页 |
| 6.4.3.3 拉杆总拉力(轴向力)和机头静压力实验结果及讨论 | 第118-120页 |
| 6.4.3.4 误差分析 | 第120-121页 |
| 6.4.4 螺杆构型对功耗的影响 | 第121页 |
| 6.5 小结 | 第121-122页 |
| 第七章 结论 | 第122-125页 |
| 7.1 课题研究的主要结论 | 第122-123页 |
| 7.2 课题的创新点及主要贡献 | 第123-124页 |
| 7.3 课题有待进一步研究的内容 | 第124-125页 |
| 参考文献 | 第125-128页 |
| 致谢 | 第128-129页 |
| 研究成果及发表的学术论文 | 第129-130页 |
| 作者和导师简介 | 第130-131页 |
| 附件 | 第131-132页 |
