[发明专利]模拟塑性材料流经挤压通道的方法和设备

权利要求书

1.一种用于模拟流经挤压通道的塑性材料的计算机化的方法，其特征在于，所述塑性材料具有粘度，所述挤压通道具有可变的横截面面积以及用于所述塑性材料的输入口和输出口，所述方法包括：

限定所述塑性材料的材料模型；

生成通道模型，所述通道模型是所述挤压通道的有限元模型；

在所述通道模型中与所述挤压通道的内部空间相对应的部分中限定所述材料模型；

对于所述材料模型从所述输入口到所述输出口的流动进行流动计算；

其中，进行所述流动计算包括(1)-(3)：

(1)将所述材料模型设置为恒定粘度，以限定第一材料模型，并且

进行第一计算，在所述第一计算中，对于所述第一材料模型进行所述流动计算，直到所述第一材料模型的所述流动变得稳定为止，以获得关于所述第一材料模型的计算值，

(2)将在所述第一计算中获得的所述计算值和对于所述材料模型具有剪切速度依赖性或温度依赖性的粘度一起作为初始值，以限定第二材料模型，并且

进行第二计算，在所述第二计算中，对于所述第二材料模型进行所述流动计算，直到所述第二材料模型的所述流动变得稳定为止，以获得关于所述第二材料模型的计算值，

(3)将所述第二计算中获得的所述计算值和对于所述材料模型具有剪切速度依赖性和温度依赖性两者的粘度一起作为初始值，以形成第三材料模型，并且

进行第三计算，在所述第三计算中，对于所述第三材料模型进行所述流动计算，直到所述第三材料模型的所述流动变得稳定为止；以及

从稳定流动的所述第三材料模型获取所述塑性材料的物理量，其中，所述物理量包括速度，压力和温度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述材料模型包含具有不同粘度的第一材料模型和第二材料模型，以及

在所述流动计算中，基于流体体积(VOF)方法，计算所述第一材料模型和所述第二材料模型的多相流。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

以两个步骤进行所述流动计算：第一步骤，在所述第一步骤中，仅仅在所述第一材料模型上进行所述流动计算；以及在所述第一材料模型变成稳定状态之后进行的第二步骤，在所述第二步骤中，在所述第一材料模型以及逐渐从所述输入口供应的所述第二材料模型上进行所述流动计算。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，

所述通道模型包括第一通道模型和第二通道模型，在所述第一通道模型上限定所述第一材料模型，在所述第二通道模型上限定所述第二材料模型，以及

所述第二通道模型在下游侧与所述第一通道模型汇合，以使所述第一材料模型和所述第二材料模型流动在一起以形成所述多相流。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述材料模型包括具有不同粘度的第一材料模型和第二材料模型，

所述通道模型包括其中限定所述第一材料模型的第一通道模型、和其中限定所述第二材料模型的第二通道模型，

其中，所述第二通道模型在下游侧与所述第一通道模型汇合，以使所述第一材料模型和所述第二材料模型流动在一起形成多相流，以及

在所述流动计算中，基于流体体积(VOF)方法，计算所述第一材料模型和所述第二材料模型的所述多相流。