锥形双螺杆加工含能模拟料塑化质量控制的研究
含能材料作为一种特殊的能源介质广泛应用于多种领域，针对其的研究工作一直是各国科研人员的重点。含能材料的加工主要通过光辊压延机或沟槽压延机对物料进行预先压延，再投入单螺杆螺压机内进行二次成型制品。随着对高固体含能材料的深入研究，传统加工装置已不能满足高粘度原料的工艺需求，因此亟需研究塑化效率高、塑化过程连续、安全的新型塑化装备，在此背景下对高固体含能材料的塑化机理及剪切塑化装置的研究，具有重要的应用价值。此外，塑化后的物料存在均匀度、塑化度、致密度和可重复性差等质量问题，从而影响最终产品的使用质量。研究不同双螺杆塑化工艺参数等对物料塑化质量以及质量波动的影响规律，探究塑化质量一致性控制方法，对实现双螺杆塑化工艺的质量保证、稳定性和安全性具有重要的意义。本课题主要开展以下研究: 1、针对含能材料的加工特性，研究确定适用于锥形双螺杆加工的含能材料模拟料组成，并研制搭建锥形双螺杆挤出实验与检测平台，对高含水物料进行一步塑化、混合、两段脱水排气及造粒，同时实现不同工艺参数对物料流变特性影响和料条直径尺寸波动的在线监测。 2、对于含能材料的脱水塑化过程，通过研究螺杆转速、机筒温度和喂料速率对挤出物料驱水率的影响，进而探究机筒温度、螺杆转速、喂料速率和物料含水率对塑化质量的影响规律及表征方法。 3、针对影响塑化质量的主要因素，通过正交实验方法，分析确定试样抗冲击强度作为塑化质量评价指标。基于神经网络原理，建立了工艺条件和物料参数与冲击强度之间的BP神经网络预测模型。同时采用多项式拟合的方法，建立了工艺参数与塑化质量的函数方程，初步实现对不同工艺条件下挤出物塑化质量的可预测与一致性控制。
含能材料;锥形双螺杆塑化;工艺参数;塑化质量;一致性控制
北京化工大学
硕士
机械工程
薛平;鲍燕军
2021
中文
TB346
2021-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）