Влияние коэффициента неоднородности скорости на степень разбухания резиновых смесей при соэкструзии полимеров

Долгин Д.С., Гуданов И.С., Лебедев А.Е., Ватагин А.А.

Ярославский государственный технический университет, Ярославль

Мурашов А.А.

Ярославское высшее военное училище противовоздушной обороны имени Маршала Советского Союза Л.А. Говорова, Ярославль

Ключевые слова: постэкструзионное разбухание, полимерные материалы, усиленная зона контакта, зубец, численная математическая модель, МКЭ.

Аннотация. В статье выявлено влияние коэффициента неоднородности скорости на степень разбухания резиновых смесей при соэкструзии полимеров, а так же определена рациональная длина зоны совместного течения полимерных материалов в канале соэкструзионной головки. Выполнено численное моделирование процесса течения полимерных материалах в соэкструзионной головке и области со свободной поверхностью, позволяющее получать изделия с усиленной поверхностью контакта материалов заданной формы. 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 картина распределения скоростей и форма готового изделия с учетом постэкструзионного разбухания и на их основе выявлено влияние коэффициента неоднородности скорости на степень разбухания.

The effect of the coefficient of velocity inhomogeneity on the degree of swelling of rubber compounds during polymer co-extrusion

Dolgin D.S., Gubanov I.S., Lebedev A.E., Vatagin A.A.

Yaroslavl State Technical University, Yaroslavl

Murashov A.A.

Yaroslavl Higher Military School of Air Defense named after Marshal of the Soviet Union L.A. Govorov, Yaroslavl

Keywords: post-extrusion swelling, polymer materials, reinforced contact zone, tooth, numerical mathematical model, FEM.

Abstract. The article reveals the influence of the coefficient of velocity inhomogeneity on the degree of swelling of rubber compounds during polymer extrusion, as well as the rational length of the zone of joint flow of polymer materials in the channel of the соextrusion head. Numerical simulation of the flow of polymer materials in a coextrusion head and a region with a free surface is performed, which allows to obtain products with a reinforced contact surface of materials of a given shape. 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. In the course of numerical modeling, a velocity distribution pattern and the shape of the finished product were obtained, taking into account post-extrusion swelling, and based on them, the influence of the velocity inhomogeneity coefficient on the degree of swelling was revealed.