在微型器件制造領域,將超聲振動引入到聚合物熔融塑化過程,可以有效改善塑化不均、微型器件成型質量差等問題。國內(nèi)外學者利用仿真方法研究超聲振動對非晶聚合物生熱影響時,一般假設超聲換能器固有頻率和振幅為定值,忽略換能器結構參數(shù)對固有頻率和輸出振幅的影響,以及輸出振幅隨時間不斷變化的周期性。基于超聲塑化過程中存在的問題,本文著重分析非晶聚合物黏彈性生熱機理,換能器結構參數(shù)和振動激勵模式對聚合物黏彈性生熱過程的影響。具體研究內(nèi)容如下:1)建立非晶聚合物力學模型,進行聚合物力學特征與性能分析,根據(jù)時溫等效原理推導聚合物與溫度有關的松弛時間公式,基于能量守恒定律,推導聚合物黏彈性生熱率方程。2)基于等效電路法推導縱振超聲換能器的固有頻率和振幅方程,利用Mathematica軟件計算縱振換能器不同結構參數(shù)下的固有頻率和輸出振幅,并將其固有頻率和振幅代入生熱率方程,使用MATLAB軟件數(shù)值分析縱振換能器不同結構參數(shù)對聚合物黏彈性生熱率的影響。由分析結果可知,放大比對縱振換能器頻率影響最大,后蓋板厚度、前蓋板厚度和工具頭長度影響次之,影響最小的是陶瓷片厚度和變幅桿長度。當聚合物溫度低于玻璃化轉變溫度(10...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1微流控芯片

1緒論1緒論1.1課題研究背景及意義1980年以來，隨著現(xiàn)代生活的科技產(chǎn)品逐漸向微型化、自動化、智能化方向發(fā)展，微注射成型技術（MicroInjectingMolding）以加工周期短、成型精度高、易于量產(chǎn)及成本低等優(yōu)點，在機械、軍事、農(nóng)業(yè)及生物醫(yī)療等領域的應用逐漸擴展，已成為微....

圖1.2微型顯微鏡探頭：壓印成型[3]、焊接成型[4]、澆注成型[5]

1緒論1緒論1.1課題研究背景及意義1980年以來，隨著現(xiàn)代生活的科技產(chǎn)品逐漸向微型化、自動化、智能化方向發(fā)展，微注射成型技術（MicroInjectingMolding）以加工周期短、成型精度高、易于量產(chǎn)及成本低等優(yōu)點，在機械、軍事、農(nóng)業(yè)及生物醫(yī)療等領域的應用逐漸擴展，已成為微....

圖1.3聚合物摩擦生熱系統(tǒng)剖面圖

1緒論生熱速率。鄭州大學的田海港[21-22]仿真分析了聚合物顆粒界面摩擦生熱機理，利用LS-DYNA建立塑化模型，設置邊界條件，研究超聲換能器不同結構參數(shù)對聚合物顆粒摩擦生熱速率的影響，結果表明：放大比與工具頭長度對生熱率影響最大，前蓋板厚度和變幅桿長度次之，后蓋板厚度和陶瓷片....

圖1.4超聲空化現(xiàn)象

1緒論1.2.3聚合物的空化效應MatiasSacristan等[28]將超聲波應用到PLA塑化成型中，指出PLA的物理和化學性能取決于超聲波的振幅和塑化壓力。由于超聲波能打斷分子鏈和擾亂聚合物的結構，所以，超聲處理的材料比原材料的熱降解性高。Lemon等29指出空化氣泡在一定物....

本文編號：3932536