Moldex3D模流分析材料性質(zhì)與模型之熱固材料黏度模型(化學流變模型)

熱固材料黏度模型(化學流變模型) (Viscosity Model for Thermosets - (Chemorheology Model))

以下數(shù)據(jù)僅可使用于Moldex3D-RIM。不使用此模塊的用戶可以跳過此部份。

當鏈結(jié)作用發(fā)生時,熱固性材料的分子量會越來越大。因此,黏度也會相對的增加。當我們加熱一個熱固性材料時可以觀察到一個典型的U型曲線。剛開始時會因為熱固性材料本身的熱膨脹而使黏度下降,到達低限值之后,黏度會因為分子網(wǎng)狀結(jié)構的建立而迅速的劇烈上升。RIM分析主要采用以下的模型:

Moldex3D模流分析材料性質(zhì)與模型之熱固材料黏度模型(化學流變模型)的圖1

熱塑性材料的特性

牛頓流體

此模型是假設黏度為一常數(shù),而完全不考慮鏈結(jié)作用產(chǎn)生的黏度變化。通常此模型是當用戶需要快速分析網(wǎng)格模型時才建議使用。

Castro Macosko 模型

此模型假設黏度只和溫度及熟化程度兩者有關。

黏度和熟化程度的關系可以用三個參數(shù)來描述。與膠化點有關,當反應到達該點時,材料的黏度會劇烈的上升,與溫度的相關性則是呈指數(shù)型,但跟剪應變速率無關。

Moldex3D模流分析材料性質(zhì)與模型之熱固材料黏度模型(化學流變模型)的圖2

Power-law Castro Macosko 模型

此模型是 Castro Macosko模型的延伸,與有power-law(指數(shù))形式剪應變速率的關系。

Moldex3D模流分析材料性質(zhì)與模型之熱固材料黏度模型(化學流變模型)的圖3

其中是由熟化程度(參數(shù)c0~c2)控制的指數(shù);a0~a是考慮熟化對粘度影響的擬合參數(shù);b0~b則是在熟化影響上再加上溫度影響的擬合參數(shù)。

Cross Castro Macosko 模型

此模型試延伸自Castro Macosko 模型,包含了Cross式的剪切率相關性表示如下:

Moldex3D模流分析材料性質(zhì)與模型之熱固材料黏度模型(化學流變模型)的圖4

其剪切率及溫度對于粘度的影響考慮與Modified Cross model (2)相同,但 Cross Castro Macosko 模型(1) 更加考慮了:

Moldex3D模流分析材料性質(zhì)與模型之熱固材料黏度模型(化學流變模型)的圖5

Herschel-Bulkley 模型

此為在Castro Macosko 模型中加入了降伏應力的影響及power-law (指數(shù)) 類型的剪切率相關性。而溫度的相關性則以WLF 方程來描述如下:

Moldex3D模流分析材料性質(zhì)與模型之熱固材料黏度模型(化學流變模型)的圖6

其降伏應力的考慮與Herschel-Bulkley模型相同;CACB WLF方程里的參數(shù)。熟化影響的參數(shù)則與Castro Macosko 模型相同。

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