TY - JOUR ID - TI - Numerical Simulation of Temperatures Distribution and Residual Stresses of High Melting Temperature Polymer نمذجه عدديه لتوزيع درجات الحرارة والإجهادات المتبقية في اللدائن ذات درجات الانصهار العالية AU - Nizar Jawad Hadi نزار جواد هادي PY - 2013 VL - 19 IS - 7 SP - 812 EP - 829 JO - Journal of Engineering مجلة الهندسة SN - 17264073 25203339 AB - This work predicts the effect of thermal load distribution in polymer melt inside a mold and a die during injection and extrusion processes respectively on the structure properties of final product. Transient thermal and structure models of solidification process for polycarbonate polymer melt in a steel mold and die are studied in this research. Thermal solution obtained according to solidify the melt from 300 to 30 and Biot number of 16 and 112 respectively for the mold and from 300 to 30 and Biot number of 16 for die. Thermal conductivity, and shear and Young Modulus of polycarbonate are temperature depending. Bonded contact between the polycarbonate and the steel surfaces is suggested to transfer the thermal load. The temperatures distribution produces in thermal model importing as load and boundary conditions to solve the structure model. 3D mold and die are built to simulate the thermal and structure behavior using ANSYS 12.1 program. The results show that the temperatures and residual stresses decreases with the distance from the center to surfaces for the mold ,while for the die the temperatures and stresses decreases with the distance from the inlet to the outlet. The temperatures and stresses decreases with the time increasing for both mold and die. Also the thermal strain compatible with the temperatures distribution in the mold and the die. The total deformation concentrated at the left and right edge of polycarbonate in the mold, while starting in the center of the polymer at the outlet and then transfer to the entry of the die with the time increasing.

هذا البحث يخمن تأثير توزيع الحمل الحراري في منصهر اللدائن داخل قالب الحقن والبثق على المواصفات الميكانيكية للمنتج النهائي. يدرس في هذا البحث نموذج حراري وميكانيكي متغير مع الزمن لعملية تصلب منصهر البولي كاربونيت في قالب حقن وبثق مصنوع من الفولاذ. الحل الحراري يستنتج استنادا الى تصلب المنصهر من 300 الى 30م ورقمBiot 16 و112 على التوالي لقالب الحقن وتصلب من 300 الى 30م ورقم Biot 16 لقالب البثق. الموصلية الحرارية وثابت القص للبوليمر يتغير مع درجة الحرارة وتماس من نوع Bonded يحصل بين البولي كاربونيت والفولاذ لنقل الحرارة بين المادتين.توزيع درجات الحرارة الناتج في النموذج الحراري ينقل كحمل وظروف محيطية لحل النموذج الميكانيكي.قالب حقن وبثق ثلاثي الابعاد بني ليحاكي التصرف الحراري والميكانيكي باستخدام برنامج ANSYS 12.1. أظهرت النتائج ان الحرارة والاجهاد المتبقي يقل مع المسافة من المركز الى السطح للبولي كاربونيت ومع الزمن في قالب الحقن.اما بالنسبة لقالب البثق فان الحرارة والاجهاد يقل من المدخل الى المخرج ومع الزمن.كذلك الانفعال الحراري يتوافق مع توزيع درجات الحرارة لقالب الحقن والبثق في حين ان التشوه الكلي يتركز في الحافه اليمنى واليسرى وفي مركز مقدمة البولي كاربونيت في قالبي الحقن والبثق على التوالي. ER -