摘要：随着全球变暖加剧和极端高温天气频发,人体、建筑、设备等的降温需求日益迫切。而传统降温方法(如空调系统等)消耗大量能源,导致温室气体排放显著提升,严重阻碍“双碳”目标的实现。基于结构和材料设计的辐射制冷技术,通过对太阳光和中红外波段光谱进行选择性精准调控,为可持续碳中和提供一种零能耗、生态友好的冷却策略。本文综述了辐射制冷材料的研究现状及其在不同领域的研究进展,并从不同角度对其应用前景进行了展望。

摘要：颗粒增强方法是实现材料高性能化的重要手段。预测颗粒增强复合材料的细观结构与力学性能的关系是实现材料增强增韧的基础。为更好地分析、设计和优化复合材料,需要引入多尺度计算模型来考察细观结构对宏观力学性能的影响。基于均匀化理论,采用Voronoi有限元法对颗粒增强复合材料进行细观数值模拟,从而预测材料的宏观等效弹性常数,并直接得到材料的细观应力场。在细观尺度,首先假设满足平衡条件的应力场,采用Voronoi应力单元建立余能泛函并得到细观控制方程,最终形成可直接求解的线性代数方程组,从而求得应力系数并得到细观应力场。在宏观尺度,利用商业有限元软件ANSYS来进行宏观结构分析。通过均匀化方法求得弹性模量的宏观平均值,将其输入ANSYS系统即可进行计算,由此把宏细观两个尺度耦合起来,可以对颗粒增强复合材料构成的结构体进行有效的力学分析。

摘要：挤出平缝口模通常用于加工膜和片材,对产品厚度的一致性有很高要求。本文给出了结合聚合物成型模拟技术、设计灵敏度分析和数值优化技术的口模形状优化设计方法。以最小压力降为目标函数,口模出口处任意点的速率与出口已知速率相对误差的平方和小于容许误差为约束函数,口模形状参数为优化设计变量,给出了目标函数的表达式,推导了目标函数、约束函数对优化设计变量的灵敏度公式。利用灵敏度分析和基于梯度的优化算法即序列二次规划算法(SQP法)求解最优设计参数。通过算例表明,应用该法进行口模优化设计可以减小压力降和口模出口速率变化率。

摘要：微拉伸试样的设计,是成功测试微尺度下力学性能的关键。文中设计了不同厚度微拉伸试样及相应的微注塑模具,分析了模具设计及尺度效应对微拉伸试样充填行为的影响,并研究了工艺参数对不同厚度微试样(0.1mm、0.2mm、0.5mm、1mm)充填行为的影响。短射实验表明,随着微试样厚度减小,在微试样有效拉伸长度内,熔体流动前沿呈现为一维平板流动;4个厚度下,0.5mm厚的熔体流动性明显优于其它3个尺寸。工艺影响实验表明,随注射速度、模具温度、熔体温度工艺参数的增加,熔体流动性增强。

摘要：根据微阵列结构制品熔体的充填特性,设计直径为500μm的微圆柱阵列结构制品模型,并加工注射成型模具,对微圆柱结构制品熔体的充填规律进行实验和模拟研究。结果表明:微结构制品熔体的充填过程和流动前沿形态的实验结果与模拟分析虽然在趋势上比较一致,但在微圆柱成型过程中,流动前沿的形成过程和充填高度的模拟变化规律与实验结果有一定偏差;实验还发现,前期充填阶段对微圆柱成型的贡献较小,微圆柱内流动前沿的形成受到熔体流动速度、微圆柱模壁、熔体流动惯性影响较大,熔体流经微圆柱结构时产生向上的流动涡流,流动前沿形状呈偏心椭球冠状并逐渐发展成球冠状。

摘要：介绍了一种基于横截面法和流动路径法混合的异型材挤出成型中熔体流动平衡的分析方法 ,可用于确定具有多个分支流道、截面复杂的异型材挤出模头出口处物料的平均流速 ,帮助设计者判断模头流道设计是否合理 ,且计算量较小 ,适于工程应用。

摘要：将计算机模拟注射成型过程和实验优化设计相结合,提供了一套经济有效便捷的方法对各工艺参数进行定量的统计分析。选用L27(313)正交表设计实验,通过研究注射速率来判断流动引起的收缩;计算模具温度、熔体温度、保压压力与保压时间来确定热诱导的收缩;研究浇口尺寸来判断剪切热对PC/ABS塑料制品收缩的影响程度。以洗衣机上盖为例,以Taguchi实验方法为设计准则安排CAE分析,在制品关键部位采集收缩翘曲量,通过对因素与水平进行的方差分析和直观分析,最后得出熔体温度和保压压力对PC/ABS塑料制件的收缩翘曲影响最大。

摘要：详细介绍了气体辅助注射成型的物理过程及其关键工艺参数对成型的影响。以带加强筋的绣花机外壳为例,考察了传统注射成型与气体辅助注射成型的优缺点。针对气体辅助注射引入的新工艺参数,介绍了一种CAE技术与统计学的Taguchi正交实验相结合的方法,设计L9(34)正交实验表在可成型范围内寻求最优工艺参数。结果表明,气体辅助技术能减少原料,对有加强筋的制件能有效地去除沉降斑、减弱不均匀收缩及减少内应力,大大改善制件的表面质量,增强制件尺寸的稳定性。

摘要：介绍了薄壁注射成型的充填、保压、冷却和残余应力的数值模型, 并将集成的模拟程序对收缩翘曲问题进行定量地模拟分析. 采用Taguchi 实验优化设计理论, 用L27 (313) 正交表设计实验并进行了统计分析. 研究了因素如熔体温度、模具温度、保压时间、保压压力、浇口尺寸和注射速率对收缩与翘曲的影响的显著性. 得出优化工艺参数如熔体温度、模具温度、保压时间和压力能减少残余热应力; 保压压力和熔体温度是影响收缩与翘曲的最显著因素.

摘要：气体辅助注塑成型的数值模拟能够为实际的生产提供指导作用,故模拟结果的准确性尤为重要。在深入剖析用中面模型与三维实体模型这两种方法进行气辅注塑成型充填过程模拟原理的基础上,对于具体的试样分别用这两种模型进行模拟,同时设计实验与这两种模型的模拟结果进行比较,发现在熔体的预注塑量为95%时,两种方法模拟的结果均与实验结果较好符合,但在熔体的预注塑量在90%和85%时用中面模型对气道采用圆管等效的方法计算出来的气体前峰穿透位置与实验值相差较大,而此时用三维实体模型进行的三维模拟结果与实验结果能较好地吻合。