Проверка адекватности математической модели процесса течения полимеров в дуплексных экструзионных головках
Долгин Д.С., Лаврентьев Ю.Б., Гуданов И.С., Лебедев А.Е., Ватагин А.А., Веткин Ю.А.
Ярославский государственный технический университет, Ярославль
Ключевые слова: вкладыши трамвайных путей, полимерные материалы, усиленная зона контакта, зубец, численная математическая модель, МКЭ.
Аннотация. В статье приведено сравнение численных результатов, полученных с помощью математической модели с опытными экспериментальными данными процесса соэкструзии многослойных полимерных изделий, с усиленной поверхностью контакта материалов. В качестве примера такого многослойного изделия приведен резиновый вкладыш для виброизоляции трамвайных путей. Выполнено численное моделирование процесса течения полимерных материалах в соэкструзионной головке, позволяющей получать изделия с усиленной поверхностью контакта. Моделирование проводилось в программно-вычислительном комплексе ANSYS с использованием МКЭ. В качестве реологического уравнения использовано степенное уравнение состояния Оствальда-де Виля. В ходе численного моделирования получены картины распределения давлений и на их основе рассчитано теоретическое значение затрачиваемой мощности. Сравнение теоретических и опытных значений перепада давлений и мощности, затрачиваемой на процесс, показало хорошую сходимость предложенной математической модели.
Verification of the adequacy of the mathematical model of the polymer flow process in duplex extrusion heads
Dolgin D.S., Lavrentiev Yu.B., Gubanov I.S., Lebedev A.E., Vatagin A.A., Vetkin Yu.A.
Yaroslavl State Technical University, Yaroslavl
Keywords: tramway liners, polymer materials, reinforced contact zone, tooth, numerical mathematical model, FEM.
Abstract. The article presents a comparison of numerical results obtained using a mathematical model with experimental experimental data on the process of coextrusion of multilayer polymer products with a reinforced contact surface of materials. As an example of such a multilayer product, a rubber liner for vibration isolation of tram tracks is given. Numerical simulation of the flow of polymer materials in a coextrusion head is performed, which allows to obtain products with a reinforced contact surface. The simulation was carried out in the ANSYS software and computing complex using FEM. The Ostwald-de Ville power equation of state is used as a rheological equation. During the numerical simulation, pressure distribution patterns were obtained and the theoretical value of the consumed power was calculated on their basis. A comparison of the theoretical and experimental values of the pressure drop and the power spent on the process showed good convergence of the proposed mathematical model.