轮胎胎面挤出模流道正交优化设计：数值模拟与速度差、压力降

"基于数值模拟的胎面挤出模流道正交优化设计" 这篇论文主要探讨了如何利用数值模拟和正交优化试验法来改进轮胎胎面挤出模流道的设计，以提高设计效率和降低成本。传统的流道设计依赖于设计师的经验，导致设计周期长且成本高昂。作者林孙文和刘立胜提出了一个创新的方法，该方法基于数值模拟技术，特别是利用了正交优化试验法。 在具体实施过程中，首先，他们针对流道中的阻尼块参数进行了6因素5水平的设计，构建了25组不同的流道模型。这一步骤涉及到了流道几何参数的精细化控制，以便更好地理解和预测熔融橡胶在流道内的流动行为。接着，利用GAMBIT软件生成了有限元网格，这是数值模拟的基础，能够精确描述流道内部的流动状态。 随后，研究人员运用CFD（Computational Fluid Dynamics）软件POLYFLOW进行数值模拟，分析熔体在流道出口截面的速度差和流道内的压力降。这两个参数是评估流道性能的关键指标，速度差直接影响熔体流动的均匀性，而压力降则关系到能耗和挤出效率。通过最小化这些参数来优化流道设计，以期获得更均匀的熔体流动和更低的压力降。 正交优化设计的优势在于，它可以通过较少的实验次数，高效地探索多因素间的相互作用，找出最佳的参数组合。在优化后的流道模型中，熔体的自由挤出胀大率减小，形状保持性增强，同时压力降也降低，这意味着挤出过程更加稳定，能源消耗减少，流道设计的质量得到了显著提升。 关键词包括流变学、正交优化设计、阻尼块、数值模拟、速度差和压力降，这些词汇揭示了研究的核心领域和技术手段。流变学是研究物质变形和流动特性的科学，对于理解橡胶等高分子材料的行为至关重要。正交优化设计是一种统计方法，用于在多因素条件下找到最优解。阻尼块是控制流道流动特性的关键组件。数值模拟则提供了实验之外的分析工具，速度差和压力降是衡量流道性能的重要参数。 这项研究为轮胎制造行业提供了一种新的、高效的流道设计方法，有助于缩短产品开发周期，降低生产成本，并提升产品质量。这种方法的应用将推动轮胎制造业的技术进步，特别是在高精度和节能方面。