4∶1粘弹性收缩流动中纤维取向研究Investigation on Fiber Orientation in 4∶ 1 Viscoelastic Flow
韩志杰,李俊林,杨斌鑫
摘要(Abstract):
利用纤维生成算法,研究了4∶1粘弹性收缩流动中的纤维取向。直接在流场中生成纤维,通过求解Jeffery方程,得到纤维在流场中的取向状态。结果表明在4∶1平板收缩流中,在靠近壁面且远离拐角的区域,流场中主要是剪切作用占主导地位,而纤维呈现周期性旋转状态;在接近中轴线的位置,流场中转变为拉伸作用占主导地位,纤维沿单轴拉伸;在在上游拐角区域和收缩入口处,流动相对复杂,纤维的取向也相对复杂,因为流动以旋转为主,所以纤维取向也随着出现不规则旋转。
关键词(KeyWords): 粘弹性流动;纤维取向;平板收缩流
基金项目(Foundation):
作者(Author): 韩志杰,李俊林,杨斌鑫
参考文献(References):
- [1]杨斌鑫.纤维增强复合材料注塑成型的数值模拟研究[D].西安:西北工业大学,2011.
- [2]JEFFERY G B.The motion of ellipsoidal particles immersed in a viscous fluid.Proceedings of the Royal Society of London[J].Series A,1992,102:161-179.
- [3]ABOUBACAR M,AGUAYO J P,PHILLIPS P M,et al.Modelling pom-pom type models with high-order finite volume schemes[J].Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics,2005,126(2-3):207-220.
- [4]AGUAYO J P,PHILLIPS P M,PHILLIPS T N,et al.The numerical prediction of planar viscoelastic contraction flows using the pom-pom model and higher-order finite volume schemes[J].Journal of Computational Physics,2007,220(2):586-611.
- [5]VERBEETEN W M H,PETERS G W M,BAAIJENS F T P.Differential constitutive equations for polymer melts:the extended pom-pom model[J].Journal of Rheology,2001,45(4):823-843.
- [6]孙彩玉.流动诱导短纤维取向分布的理论[D].郑州:郑州大学,2006.
- [7]宋道云.同位网格有限体积算法及其在粘弹性收缩流模拟中的应用研究[D].上海:华东理工大学,2002.
- [8]赵智峰,欧阳洁.有限体积法在粘弹流体数值模拟中的应用研究[D].西安:西北工业大学,2008.
- [9]张红平,欧阳洁.纤维增强聚合物熔体的纤维取向和流场应力分析[J].复合材料学报,2007,24(6):53-159.