模具硅橡胶材料热硫化工艺的有限元模拟-化工学报.PDF

维普资讯 第 54卷 第 9期 化 工 学 报 V01．54 N09 2003年 9月 Journal of Chemical Industry and Engineering (China) SeptemDer 2003 模具硅橡胶材料热硫化工艺的有 限元模拟 贾玉玺 孙 胜 刘莉莉 赵 国群 (山东大学材料科学与工程学院，山东 济南 250061) 摘 要 以加成型液体硅橡胶材料的硫化反应动力学模型为基础计算了反应物系的转化率，推导了伴随硫化反 应热的温度场基本控制方程 ，处理 了常见的两类传热学边界条件 ，并详述 了有 限元模拟的实施步骤．进而设计 了模具硅橡胶热硫化工艺的有限元模拟软件，并通过一典型算例及其硬度试验 、工程应用实践验证 了该模拟理 论及算法的合理性 ． 关键词 硅橡胶 动力学模 型 硫化工艺 有限元模拟 中图分类号 TQ330．13 文献标识码 A 文章编号 0438—1157 (2003)09—1300—05 FINI EELEM ENT SIMULATIoN 0FlHOT VULCANIZATIoN PRoCESS0Fl M OLDABLE SILlCoNE RUBBER LTERIAL JIA Yuxi，SUN Sheng，LIE LiliandZHAO Guoqun (SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShandongUniversity，Jinan250061，Shandong，China) Abstract ThekineticmodelOfvulcanizationofliquidsiliconerubberWaSestablishedbyexperiment．andthe ocnversionrateofthereactna tsWaScalculated．Thefundamentalocntrolequationforcalculatingthetemperature fieldacocmpna ide byreactionhaetWaSderivde ，na dtwotypesofthermalboundary ocnditionswerena alyzed． 7 eimplementationproceduresofthenumericalsimulationweredescribedindetail．7 esimulationsoftwareof hotuv lcanization processofmoldablesiliocnerubberwasdesigned．Finally，therationalityofthesimulation theory nad algorithm WaS verified by one typicaleng ineering example na d itshardnesstestaS wellasits engineering aDplication． Keywords siliocnerubber，kineticmod el，uv lcanizationprocess，finiteelementsimulation 品的性能，并与预定的制品性能相 比较 ，进而修改 引 言 工艺参数 ，重新开展正向模拟 ，最终达到优化工艺 以计算机技术为依托 ，在空间域上采用有限元 参数的目的． 法离散处理 ，可以对复杂几何形状 、复杂边界条件 采用时间递退的反 向模拟方法，从预定的制品 的橡胶硫化工艺问题开展优化研究 ．具体而言，采