聚合物充模过程的基于高阶Taylor展开的改进光滑粒子动力学模拟

摘要：

基于高阶Taylor展开提出一种改进的光滑粒子流体动力学(CSPH HT)方法,并试探性地应用于涉及界面变形的黏弹性聚合物熔体充模过程的模拟.首先,针对传统光滑粒子流体动力学(SPH)方法和已有改进SPH方法的缺点,基于高阶Taylor展开,建立了一种新的改进SPH格式.然后通过基准算例验证了新的改进SPH方法的优势.最后,运用改进SPH方法模拟了环形腔和方形腔内的聚合物熔体充模过程,展示了XPP熔体和FENE-P熔体充模过程中界面演化的不同之处,分析了型腔参数对流动的影响.数值结果表明:CSPH_HT方法具有较高的数值精度和较好的数值稳定性,XPP(extended pom-pom)熔体和有限拉伸非线性弹簧(FENE-P)熔体具有不同的流动特性,型腔参数的微小变化能够对流动造成很大影响.

关键词：光滑粒子动力学方法、Taylor展开、黏弹流体、充模过程

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资助基金：国家自然科学基金批准号:11501495,51541912,51309200、中国博士后科学基金批准号:2014M550310,2015M581869,2015T80589、江苏省自然科学基金批准号:BK20150436,BK20130436、江苏省高校面上基金批准号:15KJB110025和国家科技支撑计划批准号:2015BAD24B02-02资助的课题.Project supported by the National Natural Science Foundation of China Grant Nos.11501495,51541912,51309200,the Postdoctoral Science Foundation of China Grant Nos.2014M550310,2015M581869,2015T80589,the Natural Science Foundation of Jiangsu Province,China Grant Nos.BK20150436,BK20130436,the Natural Science Foundation of the Higher Education Institutions of Jiangsu Province,China Grant No.15KJB110025,and the sub-project of National Key Technology Research and Development Program of the Ministry of Science and Technology of China Grant No.2015BAD24B02-02.

在线出版日期：2017-02-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：167-179