半晶聚合物纤维熔融的黏弹性模型层次
流体动力学
2024-07-12 v1
摘要
在半晶聚合物纤维熔融拉丝过程中，结晶度可在纤维横截面上呈现非均匀分布，影响最终产品的性能。为实现基于仿真的过程设计，亟需确定必须在径向方向解析哪些纤维量及相应模型方程，以捕获所有实际相关效应，同时又要具备可在合理计算 effort 下求解的模型。本文提出了一系列从复杂且完全解析、计算成本高昂的三维描述到横截面平均、计算成本低的单维模型的黏弹性两相纤维模型层次。特别地，我们提出了一种新颖的应力平均单二维纤维模型，规避了Doufas 等人 (2001) established stress-resolved fiber model 所需的入口轮廓额外假设。仿真结果展示了维度简化模型的性能和适用范围。该新型应力平均变体在低流动增强结晶 regime 中提供快速且可靠的结果。
引用
@article{arxiv.2407.08594,
title = {Viscoelastic model hierarchy for fiber melt spinning of semi-crystalline polymers},
author = {Manuel Ettmüller and Walter Arne and Nicole Marheineke and Raimund Wegener},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.08594},
year = {2024}
}