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基于电场结构参数化建模的纺丝机结构优化-哈尔滨理工大学学报
第 14卷 第 3期 哈 尔 滨 理 工 大 学 学 报 Vo l14 No3
2009年 6月 JOURNAL OF HARB IN UN IV ER SITY OF SC IENCE AND TECHNOLO GY Jun. 2009
基于电场结构参数化建模的纺丝机结构优化
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段宏伟 , 毕淑娟 , 张玉军 , 张明艳 , 王延福
( 1. 哈尔滨理工大学 材料科学与工程学院 ,黑龙江 哈尔滨 150040;
2. 哈尔滨学院 数学与计算机学院 ,黑龙江 哈尔滨 150080)
摘 要 :针对静电纺丝过程中接收端电场强度较弱等问题 ,利用有限元分析软件 AN SYS对 自
行设计的新型高压静电纺丝装置工作静电场进行了参数化建模与仿真分析. 并利用针对板式和板
对板式结构的各自优势 ,设计了镂空板式结构电极 ,使最大场强值得以提升. 提出了采用附加电场
方式优化电场分布形式的方法 ,场强值下降速度平缓很多 ,保证了纺丝过程的稳定性. 通过对电场
主要结构参数的参数化建模完成了工作电场的优化 ,得到了满足静电纺丝需求和外加电压载荷最
小的设计序列. 结果表明: 电压载荷降低了约 1054 % ,纤维的取向和排列分布均有很大改善 ,为下
一步研发工艺参数可控的静电纺丝装置和指导试验奠定了理论基础.
关键词 : 电场 ; 参数化建模 ; 静电纺丝 ; 结构优化 ; 有限元分析
中图分类号 : TB 39 文献标志码 : A 文章编号 : 1007- 2683 (2009) 03- 0 117- 05
Structural Op tim ization of Electrosp inning Machine Based on
Parametric Modeling of Electric Field Structure
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D UAN H ong w ei , B I S hu j uan , ZHAN G Yu jun , ZHAN G M ing y an , WAN G Yan f u
( 1. School of M aterial Science and Engineering, H arb in Un iversity of Science and Technology, H arb in 150040 , Ch ina;
2. D ep artm ent of M athem atics, H arb in In stitu te, H arb in 150080 , Ch ina)
A b stract:D ealing w ith the p rob lem that the electric field in ten sity of the receiver is w eaker in the p roce ss of
e lectro static sp inn ing, the field of new se lfde signed electro static sp inn ing system
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