一、双螺杆挤出机计算机监控系统的设计与实现(论文文献综述)
于淼[1](2021)在《回转组合式单螺杆挤出机挤出成型机理及设备研究》文中研究表明单螺杆挤出机由于用途的多样性,在塑料、化工、制药等众多领域得到了广泛应用。其中以挤压膨化技术为加工技术的单螺杆挤出机主要应用于膨化食品行业。但由于时代的进步,传统单螺杆挤出机已经跟不上行业发展的需要。而螺杆作为单螺杆挤出机的核心部件,其构型是影响挤出机性能的重要因素。因此,研究不同螺杆结构与形状对改进单螺杆挤出机的挤出性能具有重要意义。本文首先对单螺杆挤出机的理论知识进行了介绍,并运用Solidworks建模软件建立了普通回转式单螺杆挤出机与带有混炼元件和反向螺纹元件的二阶回转组合式单螺杆挤出机的三维实体模型。其次,根据物料的流动特性提出合理假设并建立相应的数值模型。最后,以粘性流体力学作为理论依据,有限单元法作为数值模拟方法,运用ICEM CFD对两种不同螺杆构型的单螺杆挤出机的流场进行网格划分,并导入CFX软件中进行数值模拟,根据所得到的压力场、速度场、剪切应力场以及物料在流道内的停留时间分析不同螺杆构型对挤出机性能的影响。同时,运用单一因素法研究了螺杆转速对两种单螺杆挤出机挤出质量流的影响;运用正交试验法研究了不同工艺参数对回转组合式单螺杆挤出机性能的综合影响。通过对流场各场量的分析可得:混炼元件能够破坏物料流动的连续稳定性,降低物料的流动速度,增加物料在流场内的停留时间。反向螺纹元件具有较强的建压能力。在普通螺杆上增设混炼元件与反向螺纹元件能够使单螺杆挤出机的建压能力,剪切能力以及混合能力得到提高。通过单一因素法分析可得,普通回转式单螺杆挤出机与回转组合式单螺杆挤出机挤出质量流与螺杆转速的关系。通过对比可得,回转组合式单螺杆挤出机的挤出质量流高于普通回转式单螺杆挤出机。通过正交试验法分析可得不同因素对挤出机性能的影响程度,并通过综合分析,得到在加工时的最佳方案为A1B2C2。本文的研究成果对单螺杆挤出机的设计制造提供了理论依据。
陈剑[2](2021)在《聚乳酸/淀粉降解材料的双螺杆挤出机优化及实验研究》文中研究指明本文对啮合同向双螺杆挤出机进行优化研究,采用机械设计理论、Solid Works三维建模、ANSYS仿真模拟、神经网络与样机实验相结合的方法对挤出过程进行探索,使其能够用于聚乳酸/淀粉降解材料的造粒生产。研究内容及结论如下:(1)综述了国内外已有的生物降解材料及双螺杆挤出机的研究现状及发展趋势。通过对双螺杆挤出机结构和螺杆啮合原理的研究,提出了一种新型偏心三棱柱元件;通过对传动系统,螺杆机筒元件,挤出装置和送料机构等的设计优化,完成了零件的三维建模工作及整机的装配调试工作。(2)通对三棱柱元件及均化段不同螺杆组合进行稳态流场的对比分析,探讨了速度、压力场的分布情况;建立了单个机筒的有限元模型,对机筒预热阶段,水冷阶段的受热情况,机筒监测点附近温度变化情况进行了热分析。(3)进行样机试产实验,首先通过单因素与正交实验,找到适宜的工艺条件,并研究了喂料速度、螺杆转速和输送带速度三个工艺参数对造粒挤出的影响;其次通过实验采集到螺杆转速、喂料速度、模头熔压及不同温控区的温度数据,采用BP、RBF、GRNN和Elman神经网络对熔体压力进行分析。综上所述,论文对双螺杆挤出机进行了优化改进,通过螺杆的流场仿真得到偏心三棱柱元件的混合效果较强于非偏心元件,且SE72+SE36螺杆组合有更高的建压能力;通过机筒的热分析得到机筒水孔处温度周向不均匀性较大,温度监测位置避免选在机筒尖角附近等结论;最后通过实验得到了较优的操作参数取值范围:螺杆转速260-340r/min,喂料速度30-35r/min,输送带速度60-65r/min,并得到影响造粒挤出的主次关系:输送带速度>螺杆转速>喂料速度;通过对熔体压力的分析,发现四种模型都能应用于熔体的压力分析,但Elman神经网络对熔体压力的分析准确性和精度要高于其他三种模型,能更好的应用于聚乳酸/淀粉共混物的制备工艺。
程建邦[3](2021)在《无机物/聚合物在双螺杆挤出机共混挤出过程中的数值模拟》文中进行了进一步梳理啮合同向双螺杆挤出机的模块化结构具有通用性、适应性以及优异的混炼性能,因此被广泛应用于成型、混炼、改性和反应挤出等聚合物加工领域。通过对高效混合螺纹元件的合理组合可以大大提高挤出机的混合能力,并获得较好的混合效果。本文首先运用POLYFLOW软件对PP/CaCO3复合材料挤出过程的三维稳态流场进行数值模拟分析,直观地观察无机纳米粒子在聚合物熔体中的分散效果,对比分析三种不同螺杆组合的流场对无机纳米粒子在PP基体中的分散效果的影响。带有错列角45°啮合块的螺杆组合对其流场中大部分质点的剪切作用最强;带错列角60°啮合块的螺杆组合的次之;带错列角90°啮合块的螺杆组合最弱,而带错列角90°啮合块的双螺杆对熔体的拉伸作用最强。随着螺杆对物料不断挤出,三种螺杆组合中无机纳米粒子团聚体粒径皆有较明显变化,带有错列角45°啮合块的双螺杆粒径分布曲线比其他两种螺杆组合下降趋势更加明显,因流场剪切而破裂剥离出的小团聚体和碎片数量最多,所以无机纳米粒子在带有错列角45°啮合块的双螺杆中的PP熔体中的分散效果最好。其次,本文给出了PP/CaCO3共混物流变行为的数学模型。根据共混物的流变特性,采用Bird-Carreau模型和Arrhenius approximate方程分别表征复合材料黏度随剪切速率和温度的变化。运用有限元方法求解非等温条件下PP/CaCO3共混物在双螺杆的挤出过程,设立了相关边界条件和温度条件,利用组分输运方法求解了混炼过程中挤出机内的粒子浓度变化,并进行了定量表征,以此等效混炼过程中CaCO3颗粒等增强相的分布混合过程;还利用示踪粒子法求解了混炼过程中的分布混合,结果表明示踪粒子法与组分输运取得的结果相一致,同时节省了计算时间;模拟计算了不同CaCO3含量对粒子浓度偏差的影响:随着CaCO3含量的增大,共混物的黏度增加,无机粒子的分散效果反而不好,当CaCO3含量为10%时,可以获得较为理想的分散混合效果。基于双螺杆非等温模拟的理论基础,选择CaCO3含量为10%的共混物物性参数,分别建立不同螺杆组合下的PP/CaCO3共混挤出过程三维非等温模型,优先采用粒子示踪法对两相分布混合过程进行研究。在入口正向螺纹元件和出口反向螺纹元件两者中间加入错列角依次增大的啮合块,发现当错列角为45°时,分散相在聚合物基体中的分散效果最好。因此选择该螺杆组合,探究不同转速(60rpm、90rpm和120rpm)对粒子在聚合物基体中的分散性的影响,结果表明提高螺杆转速有利于提高挤出过程中粒子的分散混合。最后求解了该螺杆组合在螺杆转速为120rpm下的温度场、黏性热场和黏度分布,结果显示:非等温挤出过程中流场温度的上升主要来自黏性生热。受螺杆剪切和温度的影响,在螺杆螺棱和捏合块顶端处的物料黏度较小,而粘性热数值较大。综上所述,螺杆组合中啮合块错列角为45°且转速为120rpm时,最有利于10%含量的CaCO3粒子在PP基体中的分散。
黄勇[4](2021)在《PA6T/66反应挤出过程的数值模拟研究》文中指出聚对苯二甲酰己二胺/聚己二酰己二胺(PA6T/66)属于半芳香族共聚酰胺,具有优异的耐高温性能、低吸水性、尺寸稳定性、高强度和刚度及优良的耐化学药品性能。PA6T/66连续化生产过程分为成盐、预聚和后缩聚三个阶段,在后缩聚阶段将PA6T/66预聚物泵入双螺杆挤出机(TSE)进行反应挤出(REX),预聚物继续缩聚增长从而提高分子量。挤出机内流场复杂,操作参数众多且相互耦合,实验手段难以探明PA6T/66反应挤出过程机理。论文采用计算流体力学(CFD)方法对双螺杆挤出机中的PA6T/66反应挤出过程进行模拟研究,从挤出机内流变、反应和混合三者之间的相互作用出发,探究螺杆配置和操作参数对PA6T/66反应挤出过程的影响,以期为PA6T/66反应挤出过程提供理论指导。论文首先探究PA6T/66流变性能与剪切速率、剪切温度和端氨基含量之间的关系,并构建PA6T/66流变学模型。运用核磁共振和红外光谱对PA6T/66进行结构表征,差示扫描量热结果显示PA6T/66的熔融温度为303℃、玻璃化转变温度130℃,热重分析结果显示PA6T/66的初始分解温度为392.84℃、最大分解温度为457.69℃。利用高压毛细管流变仪构建PA6T/66的流变学方程,探究PA6T/66粘度与剪切速率的关系并拟合实验数据,结果表明:PA6T/66出现剪切变稀现象,非牛顿指数n=0.2504,Bird-Carraeu模型在参数较少的情况下可获得较高拟合精度。采用Arrhenius模型拟合PA6T/66粘度随温度变化的实验数据,发现粘流活化能随剪切速率增大而减小。探究端氨基含量对PA6T/66流变性能的影响,结果表明端氨基含量减小,剪切粘度曲线上移,拟合方程所得到的零剪切粘度也更大。论文针对PA6T/66连续化生产工艺难点——后缩聚阶段,即耦合了流动、传热、传质和化学反应等问题的反应挤出过程,采用三维数值模拟方法模拟PA6T/66预聚物在共转双螺杆挤出机内的缩聚过程。采用分段模拟方法对PA6T/66反应挤出过程进行建模,模拟水的脱除过程。耦合PA6T/66缩聚反应动力学和流变学模型,得到挤出机温度、剪切速率和粘度场分布。研究螺杆转速、壁面温度、进料量与预聚物进料状态对缩聚反应进程的影响并计算各组分沿挤出过程的演化。结果显示,增大螺杆转速,PA6T/66反应程度略微下降。增大机筒壁面温度可提升缩聚反应速率,促进反应进程。增大进料量会缩短停留时间,延缓反应进程。多组分竞争反应条件下,预聚物分子量和组成显着影响缩聚反应速率,进而影响反应进程。挤出机内的混合状况对反应挤出过程有较大影响,利用基于有限元的计算流体力学方法构建双螺杆挤出机的三维混合模型,采用网格叠加技术(MST)求解变化的计算域以获得挤出机内的速度和剪切速率分布,采用粒子示踪方法计算不同操作条件下的混合指数和混合效率。模拟结果表明捏合块与逆转元件出现较大程度漏流,输送元件所受应力随导程增大而减小。分散混合研究结果表明螺杆转速或进料量增大,平均混合指数变小,但最大混合指数变大,表明挤出机内PA6T/66分散混合效果变差,但部分粒子经历的最大拉伸作用更强。分布混合结果表明PA6T/66粒子在挤出机内经历拉伸和压缩作用,捏合块元件的瞬时混合效率最高、分布混合性能最强。停留时间演化结果表明沿挤出方向死区时间变长,停留时间分布变宽,平均停留时间呈线性增加趋势,无因次方差增大,轴向混合效果变强。
罗玲玲[5](2021)在《含能材料用非啮合双螺杆挤出机混合性能的模拟分析》文中研究表明
董世镇[6](2021)在《基于IKH-PID的通信电缆线径控制系统研究与设计》文中研究说明随着中国制造业的快速发展与国家智能制造2025计划的提出,整个制造业开始向更高层次发展。电缆制造行业也在追求产品生产的高效率和高品质。尤其是在电力传输、通信、航空航天等多个应用领域里,对电线电缆的线径质量提出更高的要求。其中的通信电缆更是未来通信发展的基础。而当前多数企业所使用电线电缆生产的卧式聚合物推挤机有着多种缺陷,主要为精度与稳定性不高、智能化水平较低,机器控制参数的调整是由技术员凭经验手动完成。在此背景之下,本文开始了对通信电缆线径控制系统进行研究与设计工作。针对通信电缆线径控制系统中存在时滞与扰动导致建模困难和控制精度低等问题,传统PID控制方式具有一定的局限性,在此基础上采用一种基于动态矩阵预测(DMC)和改进磷虾群算法(IKH)对控制系统进行优化的策略。在使用IKH对PID参数快速寻优的同时,利用DMC算法预测功能提前调控,最终得到逼近期望的线径值。通过仿真实验与传统PID控制以及一般磷虾群优化PID控制算法对比,结果表明在抗干扰能力和响应速度方面相比后两种算法更具优势。然后根据系统的需求完成通信电缆线径控制系统的总体设计。硬件部分划分为PLC控制单元、检测设备、触摸屏与通信设备以及电机设备进行选型配置。其中PLC控制单元主要分为CPU模块、输入输出扩展模块、PLC电源以及通信模块。而系统检测设备则包含测径仪、编码器、以及温度与压力传感器等器材。完成硬件选型及线路设计完毕后,开始使用博途V14SP1软件完成系统控制编程工作。根据生产的工艺流程顺序,对主程序、线径检测与报警模块、推挤和牵引速度控制模块、压力检测及控制以及模块与料缸温度检测模块等程序进行编写,并在其中加入本文的优化策略算法。而触摸屏操作系统则是由GP-Pro-Ex软件编制,主要由推挤、填料、牵引调速等多个界面,方便操作手安全快捷控制。在完成系统软硬件的设计后,进行实验并对数据进行采集处理,通过实验数据的对比分析表明,本文采用的基于IKH-DMC-PID算法的通信电缆线径控制系统,在坯料的接头处可以快速将线径稳定在3.57mm左右,具有一定的实际应用价值。
佟思佳[7](2020)在《挤出机温度融合控制系统的设计》文中研究表明挤出机作为现在塑料产业的主要生产设备,是当今世界不可缺少的一部分。现在不管是生活中还是工业中,一大部分的塑料产品都是通过挤出机来生产加工来完成的。在挤出机的工作过程中,温度控制的好坏与否对制品的质量和产量都是要放在首要的位置来考虑的。本文以挤出机温度控制系统作为主要的研究对象,设计出一个以PLC为核心,完成对挤出机温度控制系统的主要控制,同时利用MCGS作为上位机监控系统,实现这一套温度系统设计。针对上面所说的情况,本文设计了一种挤出机温度控制系统。本文首先介绍了国内外的挤出研究现状和研究,同时基于挤出机温度控制系统设计的目的和意义,针对挤出机控制系统提出控制要求,介绍塑料挤出机的生产工艺及控制流程的同时,对温度对挤出机温度控制系统的影响设计方面做了一个大致的描述。针对温度对该控制系统的影响,本文利用了分段PID的温度控制算法,对温度模型进行建立并实现仿真,实现减少各段之间强耦合性的现象。在硬件设计方面,主要体现在对PLC、温度传感器、执行器进行选型。在软件设计方面,主要针对PLC的主程序、PID模块的程序、温度模块的程序进行了设计。在挤出机温度控制系统的监控系统方面,本文采用MCGS作为上位机的监控软件。
方胜杰[8](2020)在《3D打印耗材生产线线径和能耗预测模型的建立及应用》文中认为本文依托3D打印耗材制备挤出生产线的智能化升级项目,基于物联网技术和人工智能技术,在设备运行状态核心参数的采集方式、工艺条件的准确和快速确定以及设备能耗的精确分析方面开展研究工作,对实验室现有的3D打印耗材生产线进行数字化、网络化和智能化升级。研究的主要内容如下:(1)针对实验室3D打印耗材生产线线径测量装置功能单一的问题,利用单轴激光测径仪显示仪表的485通讯接口与Arduino串口通讯技术相结合的方法,设计了耗材线径监测系统。该系统不仅实现线径数据在PC端中Matlab环境下的实时采集、监测和记录,而且通过增加无线通讯模块将线径数据传输到OneNET物联网平台,实现线径数据的远程监测。(2)利用实验的方法,分析出小型单螺杆挤出机耗材生产线工艺因素与3D打印耗材线径间的相互关系,建立了一个基于GA-BP神经网络的预测模型。将生产线的定径模头温度(三段)、机筒温度、螺杆转速、牵引机转速作为输入变量,耗材线径作为输出变量。结果表明,该网络预测模型能获得较精确的结果。此外,基于所建立的网络模型设计了一款具有耗材线径预测功能和生产工艺预测功能的软件,该软件对高效合理地安排和调整耗材生产工艺具有一定指导意义。(3)在线径预测模型的基础上,综合考虑工艺因素和环境因素对能耗的影响,建立了一个基于RBF神经网络的能耗预测模型。其中,网络的输入节点为定径模头温度(三段)、机筒温度、螺杆转速、环境温度,输出节点为生产线电能能耗。结果表明该网络模型具有较高的预测精度。并且基于此网络模型开发了能耗预测软件,为提升耗材生产线节能潜力提供了软件工具支持。
黄红兵[9](2020)在《塑料挤出机温度控制系统研究与设计》文中研究说明塑料型材作为现代社会经济发展的一种基础性材料,其成型过程大多由塑料挤出机加工完成。在塑料型材生产过程中,挤出机温度控制精度对原料的塑化和混合效果有着直接而明显的影响。因此,研制一种高精度、快速响应的挤出机料筒温度控制系统对塑料机械行业具有重要的意义。本课题来源于大连某塑料建材有限公司--高效塑料型材生产工艺及专用设备研究项目。该项目以塑料挤出机料筒温度控制系统为核心研究内容,在分析系统各项性能指标的基础上,重点对挤出机温度控制算法进行研究。同时对控制系统硬件、软件进行设计,最终目标实现控制算法在挤出机上的应用,提高料筒温度的控制精度和系统稳定性。首先分析了塑料挤出机工艺流程和工作原理,设计了挤出机温度控制系统总体方案。采用阶跃响应曲线辨识法获取系统模型参数,建立料筒温度控制系统数学模型。利用MATLAB/Simulink对常规PID控制方法与模糊PID控制策略进行仿真,针对常规PID控制参数难以整定、超调量过大、调节时间长,模糊PID控制抗干扰能力差等问题。本文采用BP神经网络与传统PID相结合的控制策略,设计搭建3-5-3结构的BP神经网络PID控制器,提出引入惯性项、引入动量项、改进学习速率策略,实现对PID的比例、积分和微分三个参数的调节功能。在MATLAB/Simulink环境下搭建新型料筒温度控制系统仿真模型,进行系统仿真实验分析,仿真结果表明基于BP神经网络的PID控制器具有较好的温度控制效果及抗干扰能力。然后对挤出机温度控制系统进行硬件和软件设计。硬件部分详细分析PLC及扩展模块的总体配置并进行硬件组态,对控制系统温度传感器、料筒加热器、冷却装置等主要设备选型和电路设计;软件部分介绍了本控制系统的程序结构,运用STEP7编程软件对温度控制系统的主程序进行编写及BP-PID控制算法的实现。同时根据设计原则及用户要求,开发挤出机温度控制系统Win CC监控界面,实现人机交互和整个控制系统的在线监控,并完成实时温度参数的设定、修改、系统数据的存储、历史数据的显示、报警信息显示和查询等功能。最后,对所设计的挤出机温度控制系统进行了系统测试与性能评价。实验数据验证了本文控制方案设计的合理性,提高了料筒温度控制精度,具有较好的自适应能力和稳定性。
郑睿,汪东芳[10](2016)在《双螺杆挤出机温度控制系统的设计与优化》文中研究指明双螺杆挤出机运行稳定性、各参数的控制精确性对于其正常运行以及挤出产品产量和质量均有很大影响。采用不依赖调整规则的变论域方法与模糊比例积分微分(PID)控制相结合,对双螺杆挤出机温度控制系统进行设计和优化,提高温度控制系统的容错能力。通过建立一个通用的控制对象的数学模型,采用实验方法对数学模型的各参数进行确定。最后,将变论域模糊PID控制与常规PID控制和模糊PID控制进行对比,研究变论域模糊PID控制的性能。结果表明:与常规PID控制相比,使用模糊PID控制对温度控制效果明显增强,而使用变论域模糊PID控制的控制效果最优。
二、双螺杆挤出机计算机监控系统的设计与实现(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、双螺杆挤出机计算机监控系统的设计与实现(论文提纲范文)
(1)回转组合式单螺杆挤出机挤出成型机理及设备研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 螺杆挤出机的分类 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 挤压膨化技术及其设备的发展与研究现状 |
1.3.2 理论研究的发展与现状 |
1.3.3 挤出过程数值模拟研究现状 |
1.4 螺杆挤出机的应用 |
1.4.1 螺杆挤出机在食品中的应用 |
1.4.2 螺杆挤出机在水产饲料中的应用 |
1.5 论文主要研究内容 |
第二章 单螺杆挤出机基础理论 |
2.1 单螺杆挤出机设备结构 |
2.2 螺杆设计 |
2.2.1 螺槽的中心线 |
2.2.2 螺槽深度 |
2.2.3 固体输送段螺杆设计 |
2.2.4 熔融段螺杆的设计 |
2.2.5 计量均化段螺杆设计 |
2.2.6 长径比的选择 |
2.3 单螺杆流场分析基本理论 |
2.3.1 计算流体力学 |
2.3.2 流变学基础方程 |
2.4 本章小结 |
第三章 单螺杆挤出机模型建立 |
3.1 数字样机建模 |
3.1.1 数字样机概述 |
3.1.2 Solid Works软件介绍 |
3.2 数学模型建立 |
3.2.1 连续性方程 |
3.2.2 运动方程 |
3.2.3 能量方程 |
3.2.4 流变状态方程 |
3.3 几何模型建立 |
3.4 单螺杆挤出机有限元模型建立 |
3.4.1 ICEM CFD概述 |
3.4.2 非结构网格划分 |
3.5 边界条件设置 |
3.5.1 螺杆外表面速度边界条件 |
3.5.2 机筒表面速度边界条件 |
3.5.3 进出口边界条件 |
3.6 本章小结 |
第四章 单螺杆挤出机流场模拟及分析 |
4.1 模拟软件介绍及方法 |
4.1.1 有限单元法 |
4.1.2 软件介绍 |
4.1.3 求解器计算 |
4.2 流场分析 |
4.2.1 速度场分析 |
4.2.2 压力场分析 |
4.2.3 剪切应力分析 |
4.2.4 停留时间分布 |
4.2.5 挤出特性分析 |
4.3 实验验证 |
4.3.1 实验装置 |
4.3.2 实验材料 |
4.3.3 实验过程 |
4.3.4 实验结果与分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 单螺杆挤出机正交仿真试验与分析 |
5.1 单螺杆挤出机正交试验 |
5.1.1 正交试验设计 |
5.1.2 正交试验模拟结果 |
5.2 极差分析 |
5.2.1 安全性的极差分析 |
5.2.2 分布混合极差分析 |
5.2.3 挤出量极差分析 |
5.3 最优工艺参数方案确定及分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在研期间学术成果 |
(2)聚乳酸/淀粉降解材料的双螺杆挤出机优化及实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.1.1 课题研究背景 |
1.1.2 课题研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 生物降解材料的发展现状 |
1.2.2 国外双螺杆挤出机研究现状 |
1.2.3 国内双螺杆挤出机研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究方法 |
1.3.2 技术路线 |
2 双螺杆挤出机优化 |
2.1 传动系统设计 |
2.1.1 设计流程 |
2.1.2 方案设计 |
2.1.3 方案对比 |
2.2 螺杆元件设计 |
2.2.1 几何学研究 |
2.2.2 偏心设计 |
2.2.3 端面模型 |
2.2.4 三棱柱元件设计 |
2.2.5 螺杆组件 |
2.2.6 螺杆构型 |
2.3 机筒元件优化 |
2.3.1 机筒分类 |
2.3.2 料口优化 |
2.3.3 机筒构型 |
2.4 加热冷却系统 |
2.4.1 铸铝加热器 |
2.4.2 冷却装置 |
2.5 挤出装置优化 |
2.5.1 模头优化 |
2.5.2 滤网组合 |
2.6 送料机构优化 |
2.6.1 料斗设计 |
2.6.2 搅拌轴优化 |
2.6.3 容积计算 |
2.7 本章小结 |
3 螺杆流道数值模拟 |
3.1 数学模型 |
3.2 有限元模型 |
3.2.1 网格划分 |
3.2.2 边界条件设置 |
3.3 三棱柱元件仿真 |
3.3.1 压力场分析 |
3.3.2 速度场分析 |
3.4 流动路径仿真 |
3.5 均化段仿真 |
3.5.1 压力场分析 |
3.5.2 速度场分析 |
3.6 本章小结 |
4 机筒传热数值模拟 |
4.1 机筒的物理模型 |
4.2 机筒的传热 |
4.2.1 热传导 |
4.2.2 热对流 |
4.3 机筒的有限元模型 |
4.3.1 前处理 |
4.3.2 网格划分 |
4.4 机筒的热分析 |
4.4.1 预热阶段温度分析 |
4.4.2 水冷阶段温度分析 |
4.4.3 温度均匀性分析 |
4.4.4 监测点温度分析 |
4.5 本章小结 |
5 生产实验研究 |
5.1 淀粉改性实验研究 |
5.1.1 实验原料 |
5.1.2 实验方案 |
5.1.3 实验条件 |
5.1.4 结果分析 |
5.2 挤出实验研究 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 单因素实验 |
5.2.3 正交实验 |
5.3 模头压力分析研究 |
5.3.1 挤出条件 |
5.3.2 实验方案 |
5.3.3 数据处理 |
5.3.4 BP神经网络的熔体压力分析 |
5.3.5 RBF神经网络的熔体压力分析 |
5.3.6 GRNN神经网络的熔体压力分析 |
5.3.7 Elman神经网络的熔体压力分析 |
5.3.8 熔体压力模型评价 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录A |
附录B |
个人简介 |
致谢 |
(3)无机物/聚合物在双螺杆挤出机共混挤出过程中的数值模拟(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 聚合物/无机纳米粒子复合材料研究现状 |
1.3 啮合同向双螺杆挤出机的研究进展 |
1.4 计算机模拟在聚合物加工过程中的研究进展 |
1.5 本文的主要研究内容 |
第2章 聚合物与纳米粒子分散理论 |
2.1 纳米分散及表征 |
2.1.1 微粒尺寸分布统计 |
2.1.2 纳米分散定义与含义 |
2.1.3 纳米微粒分散 |
2.1.4 纳米微粒熔体分散的表征 |
2.2 实现纳米分散方法 |
2.3 纳米粒子团聚 |
2.3.1 纳米粒子团聚机理 |
2.3.2 防止产生硬团聚的方法 |
2.4 本章小结 |
第3章 无机纳米粒子/聚丙烯在双螺杆挤出机内的分散混合效果数值模拟 |
3.1 理论模型 |
3.1.1 无机纳米粒子团聚体分散模型 |
3.1.2 假设条件 |
3.2 几何与有限元模型 |
3.2.1 几何模型 |
3.2.2 有限元模型 |
3.3 模拟假设 |
3.3.1 假设条件 |
3.3.2 模拟方程 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 剪切应力与剪切速率 |
3.4.2 混合指数云图 |
3.4.3 粒径分布函数 |
3.4.4 累积粒径分布 |
3.5 本章小结 |
第4章 纳米碳酸钙/聚丙烯共混物非等温挤出过程的数值模拟 |
4.1 复合材料的流变行为表征 |
4.2 双螺杆挤出机几何建模 |
4.3 挤出过程边界条件的设定 |
4.4 挤出过程数值模拟结果及讨论 |
4.4.1 数值求解算法 |
4.4.2 共混挤出过程中的分布混合过程 |
4.4.3 碳酸钙含量对粒子浓度偏差的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 纳米碳酸钙/聚丙烯共混挤出过程中不同螺杆组合的混合特性研究 |
5.1 螺杆组合的结构模型 |
5.2 数学模型的建立 |
5.3 边界条件设定 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 物料在螺杆挤出过程中的混合效果分析 |
5.4.2 不同转速对挤出过程的影响 |
5.4.3 挤出过程数值模拟及讨论 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
研究成果与发表的论文 |
致谢 |
(4)PA6T/66反应挤出过程的数值模拟研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究内容 |
第2章 文献综述 |
2.1 PA6T/66概述 |
2.1.1 PA6T/66产品应用 |
2.1.2 PA6T/66合成方法 |
2.2 反应挤出技术概述 |
2.2.1 挤出设备 |
2.2.2 反应挤出 |
2.3 反应挤出过程数值模拟研究 |
2.3.1 聚合反应工程模型 |
2.3.2 计算流体力学模型 |
2.4 混合特性评价 |
2.4.1 混炼元件 |
2.4.2 量化方法 |
2.5 小结 |
第3章 PA6T/66流变学模型构建 |
3.1 前言 |
3.2 实验材料和方法 |
3.2.1 实验材料和制备方法 |
3.2.2 分析测试仪器 |
3.2.3 表征方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 PA6T/66结构的表征 |
3.3.2 PA6T/66热性能表征 |
3.3.3 剪切速率对PA6T/66流变性能的影响 |
3.3.4 聚合温度对PA6T/66流变性能的影响 |
3.3.5 端氨基含量对PA6T/66流变性能的影响 |
3.4 小结 |
第4章 PA6T/66反应挤出过程模拟研究 |
4.1 前言 |
4.2 PA6T/66反应挤出模型 |
4.2.1 缩聚动力学 |
4.2.2 几何模型 |
4.2.3 控制方程 |
4.2.4 边界条件和初始条件 |
4.2.5 物性参数 |
4.3 数值模拟验证 |
4.3.1 网格无关性检验 |
4.3.2 验证 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 局部场分布 |
4.4.2 螺杆转速的影响 |
4.4.3 壁面温度的影响 |
4.4.4 进料量的影响 |
4.4.5 进料状态的影响 |
4.5 结论 |
第5章 PA6T/66混合特性评价 |
5.1 前言 |
5.2 混合模型 |
5.2.1 几何模型 |
5.2.2 控制方程 |
5.2.3 参数设置 |
5.2.4 验证 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 速度场和剪切速率场 |
5.3.2 螺杆极限受力分析 |
5.3.3 分散混合性能研究 |
5.3.4 分布混合性能研究 |
5.3.5 停留时间演化 |
5.4 结论 |
第6章 全文总结 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
参考文献 |
(6)基于IKH-PID的通信电缆线径控制系统研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 电缆线径控制国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 通信电缆线径控制系统总方案 |
2.1 PTFE电缆生产工艺流程 |
2.1.1 PTFE坯料加工流程 |
2.1.2 PTFE推挤工艺流程 |
2.2 电缆线径调控影响因素 |
2.3 电缆线径控制系统数学模型 |
2.4 电缆线径控制系统总体方案设计 |
2.4.1 控制系统功能需求分析 |
2.4.2 控制系统的遇到的难点与解决方案 |
2.4.3 电缆线径控制系统总方案设计 |
2.5 系统的开发平台 |
2.6 本章小结 |
第三章 通信电缆线径控制算法优化策略研究 |
3.1 磷虾群算法在电缆线径控制中的应用 |
3.1.1 磷虾群算法及其改进 |
3.1.2 改进磷虾群PID控制器设计 |
3.2 动态矩阵预测控制策略 |
3.3 基于IKH-DMC-PID联合控制策略 |
3.4 控制系统仿真实验 |
3.4.1 系统框图仿真实验 |
3.4.2 仿真结果分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 通信电缆线径控制系统硬件设计 |
4.1 电缆线径控制系统硬件总体设计 |
4.2 电缆线径控制系统硬件选型配置 |
4.2.1 PLC控制单元 |
4.2.2 检测设备 |
4.2.3 触摸屏与通信设备 |
4.2.4 电机设备 |
4.3 电缆线径控制系统电路设计 |
4.3.1 主电路设计 |
4.3.2 PLC模块供电线路设计 |
4.3.3 I/O线路设计 |
4.3.4 通信线路设计 |
4.4 本章小结 |
第五章 通信电缆线径控制系统软件设计与仿真实验 |
5.1 电缆线径控制系统软件总体设计 |
5.2 电缆线径控制系统PLC程序设计 |
5.2.1 设备组态 |
5.2.2 PLC程序设计流程 |
5.2.3 PLC主功能模块以及控制流程 |
5.2.4 线径检测与报警设计 |
5.2.5 推挤和牵引速度的控制 |
5.2.6 压力检测及控制 |
5.2.7 计米功能实现 |
5.2.8 模口与料缸温度检测及控制 |
5.2.9 IKH-DMC-PID控制算法的实现 |
5.3 触摸屏操作系统设计 |
5.3.1 触摸屏与PLC的通信 |
5.3.2 触摸屏操作界面设计 |
5.4 现场数据采集与实验分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
附录 A:实验采集的线径数据 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(7)挤出机温度融合控制系统的设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据 |
1.2 国内外技术研究现状和发展 |
1.2.1 国外技术研究现状和发展 |
1.2.2 国内技术研究现状和发展 |
1.3 目的和意义 |
1.4 主要研究内容 |
第二章 双螺杆挤出机控制系统的技术要求 |
2.1 塑料挤出机的生产工艺及控制流程 |
2.2 双螺杆挤出机主要结构及其工作原理 |
2.2.1 双螺杆挤出机的分类 |
2.2.2 挤出机主机部分 |
2.2.3 挤出机辅机部分 |
2.3 挤出机温度控制系统 |
2.3.1 温度对挤出机系统的影响 |
2.3.2 挤出机温度控制系统的设计 |
本章小节 |
第三章 分段PID的挤出机温度控制算法研究 |
3.1 挤出机的温度特性 |
3.2 挤出机温度系统模型的建立 |
3.3 分段PID挤出机温度控制算法的研究 |
3.3.1 单独PID控制存在的问题 |
3.3.2 挤出机分段PID控制 |
3.3.3 分段PID的参数库的建立 |
3.3.4 分段PID仿真系统的建立 |
3.3.5 分段PID仿真系统结果分析 |
本章小节 |
第四章 挤出机温度控制系统的软硬件设计 |
4.1 挤出机温度控制系统的硬件设计 |
4.2 PLC的选型 |
4.2.1 PLC的选择 |
4.2.2 PLC相关模块的选择 |
4.3 温度传感器的选择 |
4.4 执行器部分的选择 |
4.4.1 执行器的选择 |
4.4.2 执行驱动器的选择 |
4.4.3 执行器段数的选择 |
4.5 系统的硬件配置及电气原理图 |
4.5.1 系统的硬件结构图 |
4.5.2 系统的电气原理图 |
4.6 挤出机温度控制系统软件设计 |
4.7 S7-200编程软件的介绍 |
4.8 挤出机控制系统的任务分配 |
4.9 PLC的程序设计 |
4.9.1 挤出机控制系统的主程序设计 |
4.9.2 启动运行的程序设计 |
4.9.3 温度控制系统模块的程序设计 |
本章小节 |
第五章 挤出机的监控界面设计 |
5.1 上位机组态软件MCGS的简介 |
5.2 MCGS嵌入版组态软件的体系结构 |
5.3 S7-200和MCGS之间通信的实现 |
5.4 挤出机控制系统监控界面的设计 |
5.4.1 登录 |
5.4.2 菜单界面 |
5.4.3 手动模式界面 |
5.4.4 自动模式界面 |
5.4.5 报警查看界面 |
5.4.6 参数设置界面 |
5.4.7 历史曲线显示界面 |
5.5 监控系统的程序设计 |
5.5.1 建立通讯连接 |
5.5.2 实时数据库的组建 |
5.5.3 动画连接 |
5.5.4 数据连接 |
本章小节 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)3D打印耗材生产线线径和能耗预测模型的建立及应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 人工神经网络在工业中的研究现状 |
1.2.1 人工神经网络概述 |
1.2.2 前馈神经网络 |
1.2.3 人工神经网络在工业中的应用 |
1.3 物联网监控技术的研究现状 |
1.3.1 物联网技术概述 |
1.3.2 物联网监控技术的应用 |
1.4 聚合物挤出加工领域中工艺参数对成型制品质量影响 |
1.4.1 温度的影响 |
1.4.2 压力的影响 |
1.4.3 螺杆转速的影响 |
1.4.4 牵引速度的影响 |
1.4.5 冷却定型过程的影响 |
1.5 课题研究内容 |
第二章 3D打印耗材生产线线径监测系统的设计及应用 |
2.1 系统的总体设计方案 |
2.1.1 系统的设计要求 |
2.1.2 系统的组成和工作流程 |
2.2 系统硬件的设计 |
2.2.1 硬件装置的电路连接 |
2.2.2 系统硬件的选型 |
2.2.2.1 测量装置和显示控制单元 |
2.2.2.2 数据处理单元和数据记录器模块 |
2.2.2.3 无线通讯模块 |
2.3 系统的程序开发 |
2.3.1 Arduino程序的设计 |
2.3.2 Matlab程序的设计 |
2.3.2.1 Matlab与Arduino通信程序的设计 |
2.3.2.2 显示终端软件的设计 |
2.3.3 NodeMcu程序的设计 |
2.3.4 远程监测中心软件设计 |
2.4 应用测试 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于GA-BP神经网络的挤出耗材线径预测模型的开发及应用 |
3.1 GA-BP神经网络 |
3.1.1 BP神经网络 |
3.1.2 遗传算法优化BP神经网络 |
3.2 工艺因素对耗材线径的影响分析 |
3.2.1 实验部分 |
3.2.1.1 主要原料 |
3.2.1.2 主要设备与仪器 |
3.2.1.3 实验过程 |
3.2.1.4 线径的评价标准 |
3.2.2 结果与讨论 |
3.2.2.1 螺杆转速和定径模头温度对耗材线径的影响 |
3.2.2.2 机筒温度对耗材线径的影响 |
3.2.2.3 牵引速度对耗材线径的影响 |
3.3 GA-BP神经网络预测模型的建立 |
3.3.1 数据的选择 |
3.3.2 数据的预处理 |
3.3.3 网络拓扑结构的设计 |
3.3.4 BP神经网络初始化参数的设置 |
3.3.5 遗传算法初始化参数的设置 |
3.3.6 网络模型的训练 |
3.4 分析与讨论 |
3.4.1 网络模型预测能力的评价 |
3.4.2 进一步提升模型预测能力的途径 |
3.5 预测模型的应用 |
3.5.1 软件的开发环境 |
3.5.2 耗材线径预测模块 |
3.5.2.1 界面介绍及使用方法 |
3.5.2.2 后台程序的开发 |
3.5.3 生产工艺预测模块 |
3.5.3.1 界面介绍及使用方法 |
3.5.3.2 后台程序的开发 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于RBF神经网络的耗材生产线能耗预测模型的开发及应用 |
4.1 RBF神经网络 |
4.1.1 RBF神经网络结构 |
4.1.2 RBF神经网络学习算法 |
4.2 影晌因素的相关性分析 |
4.2.1 数据的获取 |
4.2.2 相关性分析结果 |
4.3 基于RBF神经网络能耗预测模型的建立 |
4.3.1 数据的选择与处理 |
4.3.2 网络拓扑结构及训练参数的设计 |
4.3.3 训练及仿真 |
4.3.4 模型预测能力的评价 |
4.4 预测模型的应用 |
4.4.1 界面介绍及使用方法 |
4.4.2 后台程序的开发 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录1 |
附录2 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者与导师简介 |
附录 |
(9)塑料挤出机温度控制系统研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外挤出机控制系统研究现状 |
1.2.1 国外挤出机控制系统的发展现状 |
1.2.2 国内挤出机控制系统的发展现状 |
1.2.3 国内外塑料挤出机温度控制方法发展现状 |
1.3 课题来源及研究目标 |
1.4 课题主要研究内容和论文结构 |
第二章 塑料挤出机温度控制系统分析及方案设计 |
2.1 塑料挤出机分类及设备组成 |
2.1.1 塑料挤出机的分类 |
2.1.2 塑料挤出机设备的组成 |
2.2 塑料挤出机生产工艺及工作原理 |
2.2.1 塑料挤出机生产工艺 |
2.2.2 塑料挤出机工作原理 |
2.3 塑料挤出机温度控制系统特点及工艺要求 |
2.3.1 挤出机料筒温度控制特点 |
2.3.2 挤出机料筒温度工艺要求 |
2.4 塑料挤出机温度控制系统整体方案设计 |
本章小结 |
第三章 塑料挤出机料筒温度控制算法研究 |
3.1 塑料挤出机温度控制系统数学模型建立 |
3.2 基于模糊PID的挤出机料筒温度控制算法研究 |
3.2.1 PID控制原理 |
3.2.2 模糊控制理论基础 |
3.2.3 模糊逻辑系统 |
3.2.4 料筒温度模糊PID控制器设计 |
3.2.5 料筒温度基本控制方法仿真与分析 |
3.3 基于BP神经网络PID的挤出机料筒温度控制算法研究 |
3.3.1 BP神经网络的基本原理 |
3.3.2 BP神经网络的基本结构 |
3.3.3 BP神经网络误差反向传播理论分析 |
3.3.4 BP神经网络的学习过程及推导过程 |
3.3.5 BP神经网络的PID控制器设计 |
3.3.6 BP神经网络PID料筒温度控制系统仿真与分析 |
3.3.7 料筒温度不同控制方法下的仿真对比分析 |
本章小结 |
第四章 塑料挤出机温度控制系统的设计与实现 |
4.1 塑料挤出机温度控制系统硬件设计 |
4.1.1 PLC及扩展模块配置 |
4.1.2 S7-300PLC硬件组态 |
4.1.3 温度传感器及执行器的选取 |
4.2 塑料挤出机温度控制系统软件设计 |
4.2.1 STEP7系统开发环境 |
4.2.2 PLC主程序设计 |
4.2.3 BP-PID控制方法程序设计 |
4.2.4 BP-PID控制子程序的实现 |
4.3 上位机WinCC监控系统开发与设计 |
4.3.1 WinCC组态软件 |
4.3.2 WinCC监控系统组态流程 |
4.3.3 WinCC监控系统功能要求 |
4.3.4 塑料挤出机温度监控界面开发 |
本章小结 |
第五章 挤出机温度控制系统调试与运行结果分析 |
5.1 控制系统通信的实现 |
5.2 挤出机温度控制系统调试 |
5.3 系统测试与运行结果分析 |
本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(10)双螺杆挤出机温度控制系统的设计与优化(论文提纲范文)
1双螺杆挤出机温度采集与控制系统组成 |
2温度控制系统数学模型 |
3变论域模糊PID控制 |
4仿真分析 |
5温度对挤出产品质量的影响 |
6结论 |
四、双螺杆挤出机计算机监控系统的设计与实现(论文参考文献)
- [1]回转组合式单螺杆挤出机挤出成型机理及设备研究[D]. 于淼. 沈阳化工大学, 2021(02)
- [2]聚乳酸/淀粉降解材料的双螺杆挤出机优化及实验研究[D]. 陈剑. 浙江农林大学, 2021(02)
- [3]无机物/聚合物在双螺杆挤出机共混挤出过程中的数值模拟[D]. 程建邦. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]PA6T/66反应挤出过程的数值模拟研究[D]. 黄勇. 浙江大学, 2021(01)
- [5]含能材料用非啮合双螺杆挤出机混合性能的模拟分析[D]. 罗玲玲. 北京化工大学, 2021
- [6]基于IKH-PID的通信电缆线径控制系统研究与设计[D]. 董世镇. 江西理工大学, 2021(01)
- [7]挤出机温度融合控制系统的设计[D]. 佟思佳. 大连交通大学, 2020(06)
- [8]3D打印耗材生产线线径和能耗预测模型的建立及应用[D]. 方胜杰. 北京化工大学, 2020(02)
- [9]塑料挤出机温度控制系统研究与设计[D]. 黄红兵. 大连交通大学, 2020(06)
- [10]双螺杆挤出机温度控制系统的设计与优化[J]. 郑睿,汪东芳. 合成树脂及塑料, 2016(04)