基于三维离散元法的团聚体分散机理研究.pdf

《基于三维离散元法的团聚体分散机理研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第43卷第7期塑料工业2015年7月CHINAPLASTICSINDUSTRY·39·基于三维离散元法的团聚体分散机理研究冰麻向军，吴哲浩，陶成文(华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室，广东广州510640)摘要：颗粒团聚体在聚合物基体中的分散效果，对加工聚合物基颗粒增强复合材料具有重要意义。为了研究颗粒团聚体的分散机理以及动态细节，使用自开发的离散元法软件DEMix3D，模拟了团聚体在剪切流场作用下的变形、破裂过程。研究表明，分散初始阶段颗粒沿着受力方向移动，使团聚体变形，当变形量达到一定程度时，出现了颗粒的剥蚀和团聚体的破碎，

2、团聚体分散出单个颗粒或颗粒聚集体碎片；颗粒团聚体分散达到平衡状态时的分散度随剪切流场强度的提高而降低，但分散度的降低幅度在减小。关键词：离散元法；分散效率；团聚体；颗粒DoI：10．3969／j．issn．1005-5770．2015．07．010中图分类号：TB116文献标识码：A文章编号：1005—5770(2015)07—0039—04ResearchonDispersionMechanismofParticulateAgglomeratesBasedon3DDiscreteElementMethodMAXiang-jun，WUZhe

3、-hao，TAOCheng—wen(TheKeyLaboratoryofPolymerProcessingEngineeringoftheMinistryofEducation，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Thedispersioneffectofparticulateagglomeratesinpolymermatrixisimportantforprocessingofpolymerbasedparticulatereinforcedco

4、mposites．Inordertostudydispersivemechanismanddynamicdetailsofparticulateagglomerates，adiscreteelementmethodprogramDemix3Dwasdevelopedtosimulatetheprocessofdeformingandfracturingofparticulateagglomeratesinsteadyshearflowfields．Theresultshowedthat：atthisearlystageofdispersio

5、ntheagglomeratesmovedalongthedirectionoftheforceandweredeformed；whentheamountofdeformationreachedacertainlevel，thereexistedthedenudationofparticulatesandtheruptureofagglomerateswhichdispersedintoindividualgrainsorchipsofparticulateagglomerates；whenthedispersionofparticulat

6、eagglomerateswasinequilibrium，thedispersioncapacityoftheagglomeratesdecreasedwithincreasingtheintensityofflowfieldbutthedegreeofthedecreaseinreduced．Keywords：DiscreteElementMethod；DispersionCapacity；Agglomerates；Particle在聚合物材料加工领域，通常通过向聚合物基体DLA、LTA和Eden类型的团聚体结构，分析了团聚中添加各种填

7、充物以提高材料的各项性能，然而填充体结构和流场对其分散临界应力的影响。麻向军物通常是颗粒介质，颗粒介质由于其物理性能的原等基于二维离散元法，计算模拟了团聚体在不同因，在静电力和范德华力的作用下，颗粒间相互吸形式流场中的分散机理，并讨论了流场形式对其分散引，颗粒极易聚集形成颗粒团聚体。而填充物在基体效率的影响。Powell和Mason通过实验研究了颗粒中是否均匀分散，对最终生产的聚合物基复合材料的团聚体在剪切流场下的分散机理，研究表明团聚体的性能影响极大，因此对颗粒团聚体分散行为的研究具形状先变形成类似椭圆型的状态，而后颗粒才从团聚有重要意义

8、。体中剥离出来。本文采用自主开发的三维离散元法国内外已有一些学者对颗粒团聚体的分散行为进(discreteelementmethod)软件DEMix3D，模拟了团行了实验、理论和