轮胎硫化进程的数值2022世界杯FIFA买球APP仿照和硫化水准领悟

　　青岛化工学院硕士学位论文轮胎硫化过程的数值模仿和硫化程度懂得姓名：****请学位级别：硕士专业：资料加工叨教教员：**高;辛振祥2000.6.1轮胎硫化历程的数值模拟和硫化水准清晰ｉ硫化是轮胎筑造历程中耗能最多，对轮胎综合效力影响最大的枢纽工艺过程之一。在硫化历程中，轮胎在定型的同时，其组份也改换为具有笃信强度和弹性、可以称心特定使用哀求的硫化胶，于是踏踏实实的硫化秤谌是轮胎获得最佳行使效用的根蒂保护。暂时国内大一般轮胎坐褥厂家均采用“定温准时”的硫化步骤，很难精准把握硫化程肌ｆ本文借助于争辩机，采用数值模拟的有限单元法，将轮胎和模具行动一个合座举行接洽，采用进步的测试制造测定了各部位原料的热物理功用，操纵ＭＡＲＣ７２／ＭＥＮＴＡＴ３．２有限元清楚软件．对１７５／７０Ｒ１３半钢子午线轮胎的硫化进行瞬态、非线性热传导明晰，取得了该轮胎硫化进程中恣意部位苟且工夫的温度场讯休，所得收场与轮胎硫化实时测温结局异常一为了判决轮胎的硫化程度，本文方式了基于阿累尼乌斯方程计算等效硫化时辰的Ｃ语言设施，并同时绘制出了“硫化速率偶尔间”相合曲线和“硫化水平不常间”相关曲线，啦用该曲线也许终点直观地鉴定出轮胎苟且部位胶料在硫化经过中的硫化状态，从而为优化轮胎硫化央浼提供告急音讯。利用此程序对所磋商轮胎的硫化秤谌分析表达，该轮胎在原硫化工艺条件下，内衬层胶料处于欠硫状态，而其余部位胶料则处于过硫形态；将原硫化工艺中热水循环功夫由１２．３分钟减弱为８分钟后，除内衬层胶仍旧处于欠硫状况，胎侧胶和胎冠部基部胶处于过硫状态外，此外各部位胶料均在各自的最佳硫化地域内。对胶料的ＤＳＣ曲线和硫化仪曲线通晓表白，基部胶、胎侧胶和内衬层胶的硫化天性与其余部位胶料的硫化性格不成亲，为了到达轮胎的同步硫化，有必要对这三种胶料的配方举行稳健的调整，即：恰当缩小内衬层胶料的正硫化点，同时延迟胎侧胶和基部胶的正硫化点并加宽其硫化平展期。青岛化工学院硕士学位论文一概要商榷表达，刻下我国广博轮胎临蓐厂家分娩的轮胎都保存过硫风景，有些过硫水准还相当严重．这不单导致了设备诈欺率消极、能源滥用、产品本钱过高，并且也劝止了轮胎的应用性能，究其来源，告急是对硫化历程和硫化水准独揽阻止酿成的。本文供给的次序具有很强的通用性，可很简单的用于理解万般规格的轮胎，对朴质能源、颓丧本钱、进取质料，从而加强国产轮胎在国际商场上的逐鹿力有着笃信的实践意枢纽词：轮胎、硫化，有限元，数值师法：温度场，硫化水准。青岛化工学院硕士学位论文－－ＡＢＳＴＲＡＣＴＮＵＭＥＲＩＣＡＬＳＩＭＵＬＡＴＩｏＮｏＮＣＵＲＩＮＧＰＲｏＣＥＳＳＯＦＴｌＲＥＡＮＤＡＮＡＬＹＳｌＳＯＦＣＵＲＩＧＮＤＥＧＲＥＥＡＢＳＴＲＡＣＴＣｕｒｉｎｇｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｔｅｐｉｎｔｉｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｔｈｅｍｏｓｔｅｎｅｒｇｙ－ｃｏｎｓｕｍｉｎｇｓｔｒｏｎｇｅｓｔｅｆｆｅｃｔＯｌｌｔｉｒｅｏｖｅｒａｌｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓＤｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ａｇｒｅｅｎｔｉｒｅｆｏｒｍｅｄｔｏｔｈｅｄｅｓｉｒｅｄｓｈａｐｅａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｏｕｎｄｉｓｃｏｎｖｅｎｅｄｔｏａｓｔｒｏｎｇ，ｅｌａｓｔｉｃｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎｒｕｂｂｅｒｔｏｍｅｅｔｔｉｒｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｎｅｅｄｓＳｏｔｈｅｐｒｏｐｅｒｃｕｒｉｎｇｄｅｇｒｅｅｉｓｔｈｅｂａｓｉｃｓｅｃｕｒｅｔｏａｔｔａｉｎｏｐｔｉｍｕｍｕｓｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓＴｈｅｒｅｓｅｎｔｐｏｐｕｌａｒｃｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｎＣｈｉｎａｗｈｉｃｈｉｓｓｏｃａｌｌｅｄ“ＣｏｎｓｔａｎｔＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄＣｏｎｓｔａｎｔｔｉｍｅ”ｃａｎｎｏｔｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｃｕｒｉｎｇｄｅｇｒｅｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｎａｍｅｄ“ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄ”ｉｓｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｃｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｓｅｍｉ．ｓｔｅｅｌｃｏｒｄｒａｄｉａｌｐｌｙｔｉｒｅ１７５／７０Ｒ１３ＷｉｔｈｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｃｏｄｅＭＡＲＣ７２／ＭＥＮＴＡＴ３２，ｕｓｉｎｇｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌｎｏｎｌｉｎｅａｒｈｅａｔｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｉｓｏｂｔａｉｎｅｄＴｈｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｃｏｉｎｃｉｄｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｗｉｔｈｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｔｅｓｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔＴｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｃｕｒｉｎｇｄｅｇｒｅｅ，ａＣ－ｌａｎｇｕａｇｅｐｒｏｇｒａｍｂａｓｅｄｏｎＡｒｒｈｅｎｉｕｓｅｑｕａｔｉｏｎｗｏｒｋｅｄｏｕｔｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｕｒｉｎｇｔｉｍｅｍｅａｎｗｈｉｌｅｄｒａｗ“ｃｕｒｉｎｇｒａｔｅ－ｔｉｍｅ’’ｃｕｒｖｅａｎｄ“ｃｕｒｉｎｇｄｅｇｒｅｅ－ｔｉｍｅ’’ｃｕｒｖｅＴｈｅｓｅｃｕｒｖｅｓｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｓｔａｔｅｏｆｃｕｒｅｏｆｒｕｂｂｅｒｃｏｍｐｏｕｎｄｔｉｒｅｖｉｓｕａｌｌｙａｎｄｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｃｕｒｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｆａｃｔｏｒｓ．Ａｎａｌｙｚｉｎｇｃｕｒｉｎｇｄｅｇｒｅｅｏｆｔｈｅｔｉｒｅｗｉｔｈｔｈｉｓｐｒｏｇｒａｍｅｘｐｏｓｅｄｔｈａｔｔｈｅｌｉｎｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄｉｓｉｎｕｎｄｅｒ－ｃｕｒｅｓｔａｔｅｗｈｉｌｅｏｔｈｅｒｃｏｍｐｏｕｎｄｓａｒｅｉｎｕｐｃｕｒｅｓｔａｔｅｉｆｎｏｔｏｐｔｉｍｉｚｅｃｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｆａｃｔｏｒｓＢｕｔｗｈｅｎｓｈｏｒｔｅｎｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｃｙｃｌｅｔｉｍｅｆｒｏｍ１２．３ｍｉｎｕｔｅｔｏｍｉｎｕｔｅ，ｔｈｅｍｏｓｔｃｏｍｐｏｕｎｄｃａｎｇｅｔｔｏｔｈｅｉｒｏｐｔｉｍｕｍｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎｒａｎｇｅｅｘｃｅｐｔｌｉｎｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄｗｈｉｃｈｓｔｉｌｌｓｔａｙｉｎｕｎｄｅｒｃｕｒｅｓｔａｔｅａｎｄｓｉｄｅｗａｌｌｒｕｂｂｅｒａｎｄｔｒｅａｄｓｌａｂｂａｓｅｓｔａｙｕｐ—ｃｕｒｅｓｔａｔｅＡｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅＤＳＣｃｕｒｖｅａｎｄｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｙｌｉｎｉｎｇ，ｓｉｄｅｗａｌｌｒｕｂｂｅｒａｎｄｔｒｅａｄｓｌａｂｂａｓｅｃａｎ’ｔｃｏｉｎｃｉｄｅｗｉｔｈｏｔｈｅｒｃｏｍｐｏｕｎｄｓ．Ｔｏｏｂｔａｉｎｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｃｉｐｅｏｆｔｈｅｓｅｔｈｒｅｅｃｏｍｐｏｕｎｄｓｓｈｏｕｌｄｂｅｒｅｖｉｓｅｄｐｒｏｐｅｒｌｙ，ｔｈａｔｉｓ，ｓｈｏｒｔｅｎｏｐｔｉｍｕｍｃｕｒｅｐｏｉｎｔｌｉｎｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄ ｏｐｔｉｍｕｍｃｕｒｅ ｐｏｉｎｔ ｐｒｏｌｏｎｇｔｈｅｆｌａｔｔｉｍｅｏｆ ｓｉｄｅｗａｌｌｒｕｂｂｅｒａｎｄｔｒｅａｄｓｌａｂｂａｓｅ ｐｒｏｐｅｒｌｙ Ｓｔｕｄｙ ｈａｖｅｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅ ｕｐ－ｃｕｒｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ｉｓｃｏｍｍｏｎａｎｄｓｏｍｅ ｕｐ。 ｃｕｒｅ ｄｅｇｒｅｅ ｉｓｓｅｒｉｏｕｓｉｎＣｈｉｎｅｓｅ ｍａｎｕｆａｃｔｏｒｙｗｈｉｃｈ ｏｎｌｙｒｅｓｕｌｔｉｎｌｏｗ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｈｉｇｈ ｃｏｓｔｓａｎｄ ｅｎｅｒｇｙｗａｓｔｅ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｄａｍａｇｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｉｒｅ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ．Ｔｈｅ ｍａｉｎｒｅａｓｏｎｆｏｒ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｕｐ－ｃｕｒｅａｎｄｕｎｄｅｒ．ｃｕｒｅ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅｉｓｔｈａｔ ｐｅｏｐｌｅ ｃｏｎ’ｔｈｏｌｄａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅ ｃｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ ｃｕｒｉｎｇｄｅｇｒｅｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｉｎｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｓＳＯ ｖｅｒｓａｔｉｌｉｔｙ ｔｈａｔｉｔ ｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｖａｒｉｅｄ ｔｉｒｅ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ，ＳＯ ｃｅｒｔａｉｎｐｒａｃｔｉｃａｌ ｍｅａｎｉｎｇ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｃｏｍｐｅｔｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ—ｍａｄｅｔｉｒｅ ｂｙｓａｖｉｎｇｅｎｅｒｇｙｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ ｃｏｓｔａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｑｕａｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｔｉｒｅ， Ｃｕｒｅ， Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ， Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｆｉｅｌｄ， ＣｕｒｉｎｇＤｅｇｒｅｅ 青岛化工学院硕士学位论文一标志 ａ＝旯／。沏２／Ｓ］导温系数 ）】材料在指定空间方向上的导热系数张量分量 ｑ［ｗ／ｍ２］热流密度 ｑ．［ｗ／ｍ２】热流密度矢量的分量 ｑ。【ｗ／ｍ２］边界处的热流密度 Ｑ［ｗ／ｍ３】单位体积的热天赋率 Ｑ［Ｊ］热量 Ｘ．、ｘ。【ｍ］坐标轴 ｈ［ｗ／（ｍ２．）】对流换热系数 Ｃ［Ｊ／（ｋｇ ）］比热 Ｃ，【Ｊ／（ｋｇ。）］定压比热 ｐ［ｋｇ／ｍ３】密度 功夫ｔ＋［ｓ】Ｓ等效硫化工夫 ｔ：正硫化光阴 Ｔ［】敷衍时期和空间的温度 Ｔ。［ｌ初始温度；端正硫化效应 所选择的基准温度 Ｔ。【】物体界限情景温度 Ｔ，【】物体范围温度 ｏ【ｗ／（ｍ２‘Ｋ４）】ｓｔｅｆａｎ—Ｂｏ ｌｔｚｍａｒｍ 常数 ｅ物体外面热辐射影响 Ｎ描写温度在单元内改观的插值 函数向量 象征表 Ｎ．第ｉ个单元的温度插值函数 工仰赖于期间的单元温度向量 Ｒ加权余量法中的残差 Ｒ【Ｊ／（ｍｏｌ Ｋ）ｌ气体常数 Ｒ［Ｑ／ｍｌ单位长度上的电阻 Ｖ。【ｍ３】单元体积 Ｑ节点热流向量 Ｃ热容矩阵 Ｋ热传导矩阵 Ｋ硫化温度系数 Ｆ与界线请求有关的矩阵 ｌ硫化强度 Ｅ硫化效应 Ｅ【Ｊ／ｍｏｌ】硫化反应活化能 ｖ硫化快率 Ｉｋｇ】试样质地ｎ界线的外法线对象 ｒ，给定温度的边界 ｒ。给定热流的鸿沟 Ｇ硫化程度 上角标 ｅ再现单元地域 Ｔ矩阵的转置 数学运算记号 ，具体地区或单元地区的积分 ｄ全微分算子 ０偏微分算子 青岛化工学院硕士学位论文一文献综述 １．１硫化过程文献综述 橡胶硫化过程可分为三个阶段１１‘”，第一阶段为拓荒阶段，在这个阶 段中，先是硫磺分子和推动剂式样之间反应天生一种活性更大的重心化 合物，然后进一步激劝橡胶分子链，产生可交联的自由基（或离子）。 第二阶段为交联响应阶段，即可交联的自由基（或离子）与橡胶分子链 之间发生连锁反响，先天交联键。第三阶段为网构爆发阶段，在此阶段 的前期交联响应已趋于达成，爆发的交联键产生重排和裂解等响应；在 此阶段的后期交联反响本原甩手，随之而发作的重要是交联键重排和热 裂解的反响，末了取得网构僻静的硫化胶。硫化前后橡胶大分子构造的 调换如图１—１所示。 Ｆｉｇｕｒｅｌ—ｌ Ｍｏｌｅｃｕｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｒｕｂｂｅｒｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ 图Ｉ－１硫化前后橡胶分子构造示盘算１１Ｉ （ａ）Ｃｒｕｄｅ Ｒｕｂｂｅｒ （ｂ）Ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｅ 在硫化进程中，橡胶的百般效力都随硫化光阴而调换。将橡胶的某 一效力的革新对硫化期间作曲线图，即得硫化过程图，常用的硫化历程 图如图１．２所示。对硫化经过图清晰觉察，橡胶的硫化过程可分为四个 阶段，即焦烧阶段、热硫化阶段、平整硫化阶段和过硫阶段。焦烧阶段 是热硫化开端前的伸长功用岁月，非常于硫化反应中的开采期。焦烧时 间的诟谇断定于胶料配方，吃紧受推进剂的传染，而职掌进程中胶料的 青岛化工学院硕士学位论文一文献综述 受热进程也是一个告急因素。热硫化阶段即为硫化响应中的交联阶段， 慢慢发作网构，鼓动橡胶弹性和拉伸强度急剧飞腾。热硫化功夫的长短 坚信于胶料配方，这个阶段常作为丈量硫化反应快度的象征。平坦硫化 阶段相称于硫化反应中网构发生的前期，这时交联反响还是达成，继而 发生交联键重排、裂解等反响，所以胶料的强度曲线显示平展区，这段 岁月称为平坦硫化时候，它的利害取决于胶料配方（紧张是推动剂及防 老剂）。由于这个阶段硫化橡胶保有最佳的成效，以是动作选取正硫化 时辰的界线。过硫化阶段万分于硫化响应中网构发生期的后期，这阶段 中要紧是交联键发作浸排作用，以及交联键和链段的热裂解响应，因此 胶料的拉伸效用显明消浸。 化时问 Ｆｉｇｕｒｅｌ一２Ｖｕｌｃａｎｉｚｉｎｇ ｃｏｕｒｓｅ 图１－２硫化历程图口Ｉ 在硫化进程图中，从胶料肇基加热时起至出现平整期止所过程的时 间称为产品硫化时间，也就是常常所说的“正硫化时刻”，它等于焦烧 时期加上热硫化时期。～般感觉，抵达正硫化时，硫化胶的物理迟钝 功能均到达或亲近最佳值，处在正硫化前期称为欠硫，后期称为过硫， 欠硫和过硫的橡胶物理机械效用都较差。 １．２硫化过程国内外研究现状 硫化过程是橡胶大分子链爆发化学交联响应的进程。在物业临蓐中， 硫化交联反映但凡是在确定的温度、时候和压力的哀求下完成的，这些 青岛化工学院硕士学位论文文献综述 恳求称为硫化恳求。怎么应允硫化要求、在临蓐中履行硫化央求是硫化工艺中的紧张技艺内容。古板的作法平常都是选择“宁过勿缺”的定 温准时硫化程序。这种定时硫化程序生存着昭着的不足，告急表今朝： 这种把握唯有在硫化经过中总共方式参数（温度、压力等）均安靖的情 况下才可以赢得关格的产品。而毕竟上，体例参数或多或少都在变动着， 不常这种更动还特别彰彰，更何况象轮胎云云构造夹杂的厚制品央浼尽 量抵达各部位的平衡硫化。为适宜参数蜕化，防范欠硫，在规矩硫化周 期时，常加大安靖倍数，因此在普通情状下，轮胎等制品常有差别秤谌 的过硫景致，这不但低沉了轮胎的固执效力，还形成能源浪掷，并颓唐 创造的使用率。为处理这一题目，国内外学者行家对无妨害外胎硫化程 度的辩论机掌管编制商讨发作了很大的趣味，实行了巨额的筹商职责。 就统统无摧毁外胎硫化秤谌的计较机支配形式研究而言，合节之一 是对硫化过程中的温度场的接头。Ａｍｂｅｌａｎｇ和ＰｒｅｎｔｉｃｅＩ ３】于１９７２年提 出愚弄有限差分法管束轮胎硫化历程的温度场流传问题。我们们做了一系 列的假定，如恒导温系数、恒反映热和恒界线恳求等。随后，Ｐｒｅｎｔｉｃｅ和 Ｗｉｌｌｉａｎｓｔ４１又进一步发达了上述方法，探究了温度对橡胶的导热系数及硫 化反映热的熏染，同时选拔随功夫更正的范围哀求。Ｓｃｈｌａｎｇｅｒｔ ５１也于１９８３ 颁发了有合轮胎硫化过程中的温度场分布标题的论文，差异的是全部人将轮 胎简化为一个一维模型，全班人还对后硫化的濡染作了较多的洽商。Ｊａｎａｔａ 和Ｐｅｔｒａｓｅｋｔ６Ｉ在１９８９年利用有限元法磋议了硫化历程模型的温度蜕变过 程及蒸汽温度和初始央浼的变换对温度场的陶染，但由于轮胎原料的复 杂性，我没有对轮胎的受热历程举行通晓。Ｔｏｔｈ、Ｃｈａｎｇ和Ｚａｎｉｃｈｅｌｌｉｔ７Ｉ 则于１９９１年提出用有限单元法实行轮胎硫化历程的数值步武，我们将 测温获得的轮胎内外貌面各节点的温度行为边界条件，博得了内部各节 点的温度新闻。由于有限单元法的聪颖性，较有限差分法更适于步武轮 胎夹杂的若干式样、材料宣传及边界恳求，Ｔｏｔｈ等人的步武结局更热心 于轮胎硫化的确实经过。 同偶然期，国内学者多进程直接测温的措施获得硫化过程的温度分 布及受热进程，即通过热电偶勘察厚制品内部温度，并以此温度暗记按 范特霍夫方程或阿累尼乌斯方程较量等效硫化工夫，达成等效硫化控 制。傅彦杰等【８－１１ｉ将测温热电偶埋设于制品的指定名誉以测量其温度变 青岛化工学院硕士学位论文一文献综述 化，然后用相对硫化速率表求得各部位在不等温硫化过程中对应于基准 温度下的等效硫化时间，并与半成品基准温度下的正硫化时候举办比 较，尔后用ＲＰＡ．２０００型橡胶加工分析仪对轮胎呼应部位胶料进行不等 温硫化的个性分析，颠末所测数据计较出胶料的过硫化水平，提出了相 关部位胶料配方及出产工艺的厘革见解。姚钟尧１１２－１ ５１等在橡胶制品硫化 时内中温度的预报、等效硫化的测定以及硫化测温与经济成就等方面做 了巨额的工作，绝顶是经历后硫化效应测验，表辉煌硫化效应占正硫化 的５２９％（圆柱试样），从而强调了体贴后硫化的告急性。朱嘉峰、王 晓庆等６１利用计较机对胶料的硫化性情和力学功效测试数据及轮胎测温 数据举办回归知谈，求得胶料为达到最佳硫化秤谌所需的硫化温度与时 间，胶料的硫化水平与力学效力及轮胎硫化时的光阴与温度之间的彼此 关连，以期进行轮胎硫化仿制计较和预计轮胎的硫化水平，为许诺合理 的轮胎硫化要求供给左证。蔡大杨等【１７１源委现场测镇静等效硫化时期的 较量，推算出定型硫化机外胎硫化的工夫萎缩量，并指出退缩定型硫化 机外胎硫化时期的要紧路叙是恰当先进内压过热水温度和外压模型温 度、应用后充气余热的硫化效应及选取关适高温快速硫化的配方。彭震、 冯国强等｜１８１则操纵测温法，针对定型硫化机保存的关汽时刻长，内外温 差大等题目，对硫化恳求进行了革新，将闭汽升温时刻大幅度屈曲，蒸 汽室温度擢升２。Ｃ，并安妥收缩了硫化时辰，从而在不消浸产品诈骗性 能的情状下使硫化机硫化功用得以发展。韩雷、沈世刚等Ｉ”Ｉ选择ＺＬＷ 型智能硫化测温仪对某９００Ｒ２０１４ＰＲ轮胎硫化经过中的温度转换举办了 测定。并进一步知说了其硫化水准；结局表达，轮胎各部位胶料在现行 工艺下都生存相信水准的过硫化，况且有的部位过硫化水准还万分严 重；据此觉得，有须要减弱现行硫化时候并对一面胶料的硫化脾性举办 调节。 直接测量步骤的缺陷是不言而喻的。将热电偶埋入制品内中不仅易 于形成橡胶制品的毁坏，同时也很难保护测量点凑巧得意全班人的需要， 所以国内学者在无损勘探方面也作了极少试验。所谓无损勘测法是指通 过建造橡胶制品温度模型的设施，用易于勘测的硫化经过中的外安祥内 温来阴谋制品内中某一升温最慢点的温度，而后再运用等效硫化的有闭 理论较量等效硫化时期，达成等效硫化驾驭。这个数学模型的兴办，目 前吃紧应用测验筑模法，即经历测试预先确定己知温度与所求温度之间的相合，尔后依照此干系建立数学模型；有的还采取有限元、有限差分 等数值争论的步骤。如朱国军等１采用差分法求解一维复合介质的热传 导方程，得出轮胎在硫化进程中温度场散布的一样数值解，然后由阿累 尼乌斯方程解出硫化反应速度，并对时期实行数值积分，从而得出等效 硫化时间的空间流传。全部人还对橡胶在硫化经过中的放热提出了一种近 似辩论模型，对外形不太同化的橡胶制品，该模型大凡能博得如意的精 度哀求。杜增辉等１欺骗有限元法仿真夕ｌ－Ｈｆｉ硫化的机理模型，经过多点 检验，对外胎硫化温度进作为态数学效法筹议，为无损外胎硫化的较量 机实时独揽方式的筹议打下了笃信的基础。班建刚、钟萍等【２２１商量了无 损测温等效硫化实时驾驭问题，感到发展掌管格局的可靠性务必从模型 与式样硬件两个方面同时商讨，在无损测温的线性模型、有限元建模方 法的根底上，提出了以可编程操纵器完毕的左右部署。王海灵、陈良恩 等［２３１也在轮胎硫化的数值争辩方面也作了极少有益的测试。 无损勘测举措也许将测温职责在测试室中实现，源委诈欺百般步伐 建立温度模型，这种修模进程是离线计较的，可在任何一种拥护高等语 言的争论机上博得，离线争辩担任了矩阵运算等很多混杂的数学争论工 作，肃除了温度场求解对实时独揽的压力。 只是，由于感化硫化测温的身分许多，如热电偶丝的传热，测温点 的偏移等使得测温收场的可信性大打折扣。大凡由测温结果争论出的等 效硫化时辰只能动作一种参考｛“Ｉ，还要在此底子上用所谓的硫化悠闲因 子来放宽硫化时候。往时用数值办法师胎硫化过程的尝试，多数需 要测定轮胎外貌温度行为边界哀求，测温引起的偏向仍旧保存；而且由 于亏欠功用壮健的计较软件，模拟轮胎这种结构和资料都极其混杂的制 品时，筑造切确的数学模型绝顶贫乏，常常都需作少许简化性若是，这 也给运算终局的正确性带来必定的拦阻。本文选拔的ＭＡＲＣ有限元软 件，历程多年的兴隆，现已成为今朝寰宇上功能最矫健的非线性有限元 软件之一，在筑模、定义搀杂材料和驳杂工艺过程、执掌高度非线性问 题等方面效力至极壮健，从而保险了本文的较量结局能很好的反应轮胎 硫化的确凿处境。 连年来大家国汽车工业的迅猛发扬及公途央求的一连维新，对轮胎的 性能央浼日益发展。但目今他们国绝大个人轮胎临蓐厂家还拔取定温定时的硫化次序，这既不能保险质料，又糟蹋能源。若是也许事先预测出整 个轮胎中的温度散布及差异部位的受热过程，从而源委原料联想、布局 设想及工艺想象等办法使轮胎各个部位的硫化效用达到最佳成家，必将 大大先进产品质量和办事临盆率。 １．３等效硫化的有合理论 １．３．１硫化央求及其感受因素 压力、温度和功夫是构成硫化工艺要求的要紧要素，它们对硫化质 量有肯定性的重染，一股称为“硫化三成分”，且它们之间是相互仰赖、 彼此制约的。看待给定的胶料来叙，在坚信的硫化温度和压力哀求下， 有一最宜硫化光阴，即正硫化时辰，时间过长发作过硫，时期过短则导 致欠硫。过硫和欠硫都将使制品效用消浸，因而胶料硫化时辰日常以正 硫化时刻来相信。不过，测出的正硫化时辰并不等于归纳产品的最宜硫 化央求，此时还必需议论以下成分： 制品的厚度。橡胶是不良热导体，表层与内层温差随着断面厚度 而增大，爆发温度滞后亏本。磋商了局５。Ｉ表白，厚度为２５ｍｍ的胶片的 传热光阴是厚度１９ｍｍ薄胶片传热光阴的１２６倍。正硫化功夫但凡只 实合用于厚度不到６ｒａｍ的薄制品，若厚度跨越６ｒａｍ时，则应在正硫化 时期的根底上另加上滞后期间。这个滞后时期相信于导热速率，而不取 决于外温，是以纵使硫化温度前进。滞后时刻并不响应退缩。 胶料的导热系数，随配方而异。 制品资料构造中有无非橡胶资料（如金属骨架原料、纤维巩固材 料等），因它们的导热本事区别于橡胶。 模型尺寸、模型原料（如铝模的传热结果高出钢模）以及呆滞类 型也城市感化硫化温度和硫化工夫。 ３．２等效硫化期间的争辩从命硫化理论，硫化橡胶的全豹功能都取决于硫化水平，亦即交联 水准…“。于是．要在不同硫化条件下制得具有同等物理平板性能的硫 青岛化工学院硕士学位论文一文献综述 化胶，就应使它们获得划一的硫化水准。硫化秤谌的深浅，在工艺上常 用硫化效应来衡量。就是说，只要支持产品有万分的硫化效应，其硫化 请求即可遵循本质情景挽救。对轮胎来谈，在相仿的硫化光阴内所博得 的各层硫化效应日常不特别，然而，由于每一种胶料的硫化曲线中都有 一段平缓领域，只消各层胶料的硫化效应都处于试片胶料的最大和最小 硫化效应鸿沟之内，其物理枯燥功能就可邻近。 由于硫化温度和硫化时期是互相制约的两个成分，因此常常采取能 反响两者内在干系的等效硫化光阴和等效硫化效应的程序来打点。 所谓等效硫化时期，是指在区别硫化温度下达到一概硫化收获的时 间。争论等效硫化期间，可用范特霍夫方程或阿累尼乌斯方程。 ３．２１用范特霍夫方程计较等效硫化时辰 听从范特霍夫方程法规，硫化温度和时间的闭联可用下式再现： １＂１－ｒ： ｔｌ／ｔ２＝Ｋ １０ （１１） 式中ｔｌ一温度为Ｔ．时的硫化岁月； ｔ：一温度为Ｔ：时的硫化功夫； Ｋ一硫化温度系数。 在此引入硫化强度的概念。硫化强度是胶料在笃信温度下，单位时 间内所能到达的硫化水平，它与硫化温度系数和硫化温度有闭： Ｔ－Ｔｏ １０（１２） 式中ｌ一硫化强度； Ｋ一硫化温度系数； Ｔ一硫化温度，； Ｔ。一轨则硫化效应所选拔的温度（日常取Ｔ。＝１００。Ｃ） 由范特霍夫方程可能看出： （１．３）式中ｔ一温度为Ｔ时的硫化时期； ｔ。一温度为Ｔｎ时的硫化时候。 硫化效应的定义式为： Ｅ＝Ｉｔ （１４） 青岛化工学院硕士学位论文一文献综述 式中Ｅ一硫化效应： Ｉ一硫化强度； ｔ一硫化期间。 对轮胎硫化历程来道，由于温度随时问的改革而转移，故硫化强度 也是时间的函数，从而在扫数硫化工夫内，总硫化效应为： Ｅ：ｒ２ｌｄｔ （１５）也可将制品的硫化效应换算为胶料试片的等效硫化功夫ｔ。来查验它 是否达到正硫化。换算公式如下： ｔＥ＝Ｅ／ＩＴ （１６） 式中Ｉ，为试片在Ｔ温度下的硫化强度。计较出ｔ。便可直接和由试

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