刘东雷
,
曹文华
,
辛勇
,
孙玲
高分子材料科学与工程
研究了复杂物理场作用下恒温不可压缩熔体注射充模取向-形态关系模型理论.针对恒温不可压缩熔体缠结大分子链单体在注塑充模过程中的无轨形变特性,建立了以等效末端距矢量(end-to-end vector,ETEV)为核心的聚合物充模流动诱导取向物理模型;基于不可逆热力学与连续介质力学理论,研究得出了与胡克定律具有类似形式的缠结大分子链单体取向形变模型,进而得出了恒温不可压缩聚合物充模取向应力-形态关系线弹性理论模型;研究了聚合物充模取向的高弹形变特性,引入Langevin模型以表征大分子链单体相关参量与微元体积之间的定量关系,得出了理论上等价、适配性更高的聚合物充模取向应力-形态关系高弹性理论模型;研究了相关理论模型的结构特点与物理性态,并与经典K-BKZ模型进行了比较,说明了该模型对表征相关聚合物充模取向工程问题具有较好的适配性与科学性.
关键词:
注射成型
,
恒温不可压缩熔体
,
取向
,
末端距矢量
,
应力-形态关系模型
樊禹江
,
王社良
,
曹文华
材料科学与工程学报
基于ANSYS有限元软件,结合压电材料的物理特性对新型压电陶瓷管状驱动器的驱动性能进行了仿真,获得了其最大位移、出力及响应频率特性参数,结果表明该驱动器适用于结构振动控制装置的研发；利用上述新型驱动器,提出了一种可实时调节摩擦力的智能阻尼器,并对其进行了相关动态力学性能分析,获得了其正弦简谐作用下的本构关系及相应循环一周所消耗能量的计算公式.
关键词:
新型压电陶瓷管状驱动器
,
驱动性能
,
变摩擦阻尼器
,
动态力学性能
曹文华
,
辛勇
,
刘东雷
材料科学与工艺
开发了车载高光蓝牙快速热响应实验模具和动态模温控制系统,基于单因子实验和Taguchi理论,以无定形ABS塑料为实验材料,研究了模具温度对高光注塑成型(Rapid Heat Cycle Molding,RHCM)制品收缩的影响规律.结果表明:适当升高模具温度可以有效降低制品收缩,最佳模温应控制在塑料热变形温度附近;在高模温作用下,熔体温度(低于210℃)和注射压力(低于100 MPa)较低时,制品收缩性态较为复杂,当二者高于该临界值之后则趋于稳定减小或大体不变状态;保压压力、保压时间和冷却时间的影响呈“V”型小幅波动,且均在塑料热变形温度附近达极小值;模温设定条件下,保压压力对制品收缩影响最大,其次是保压时间,冷却时间影响最小,熔体温度和注射压力的影响效应相当.
关键词:
高光注射成型
,
工艺参数
,
塑料制品
,
成型收缩
,
宏观影响
王社良
,
曹文华
,
樊禹江
材料导报
基于ANSYS有限元分析软件,结合压电铁电物理知识,对压电陶瓷管驱动器的性能进行分析与研究.首先对某进口压电陶瓷管进行ANSYS建模仿真,然后将分析结果与其出厂性能进行复核,最后对该驱动器进行了静态分析、谐响应分析等研究,获得了较为全面的驱动特性.
关键词:
压电陶瓷管驱动器
,
ANSYS仿真
,
驱动特性
曹文华
,
徐平
,
刘颂豪
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2012.01.014
已有研究发现,用分布增益非线性光纤环镜放大和压缩超短光孤子不仅能避免常规掺铒光纤放大器中由于非线性效应引起的孤子畸变,而且可克服绝热放大技术放大器长度随输入脉宽增大而指数规律增大的困难.进一步计算了弱脉冲在分布增益非线性光纤环镜中的放大和压缩过程.结果表明,对于峰值功率比基阶孤子低得多的弱脉冲输入,用分布增益非线性光纤环镜同样可实现无畸变的脉冲能量放大和脉宽压缩；经环镜放大输出的脉冲也接近基阶孤子；输入脉冲峰值功率越低,实现最佳放大所需的环镜总增益越大,高阶效应对放大结果的影响越显著.
关键词:
非线性光学
,
光脉冲放大与压缩
,
数值计算
,
光孤子
,
分布增益
,
非线性光纤环镜
曹文华
,
辛勇
,
刘东雷
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.02.030
以聚甲基丙烯酸甲酯(Polymeric methyl methaerylate,PMMA)为实验材料,基于分子动力学模拟实验研究了注塑成型聚合物充模流动与力学行为的分子机制.构建包含10条聚合度为20的无规PMMA分子链所构成的链团模型,基于能量最小化与SA算法实现了体系能量初始化;基于周期性边界,引入COMPASS从头算分子力场及Velocity-Verlet算法,实现了PMMA胞元在恒温平面流场中的流态与力学行为模拟实验.结果表明,PMMA充模与形变过程首先需要克服包含体系内能、分子链松弛与解缠在内的“活化能”,且存在时间和应力阈值,前者体现了瞬时加载内能协调效应,后者对应于高剪切力作用下分子松弛与解缠现象.体系C原子回转半径分布表明剪切力的作用使得高分子沿流场方向取向排布,剪切力越大则取向越明显,剪切力过大则分子链将断裂而弹性恢复.MSD结果揭示了熔态聚合物充模流动的实质是大分子链定向迁移和取向排布协调运动的结果,且进一步验证了“活化能”的存在,克服这一制约之后大分子链的迁移效应才变得明显,且迁移速率随剪切应力的增大呈非线性增大变化.
关键词:
注塑成型
,
形态演化
,
力学行为
,
分子模拟
