(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210661932.5 (22)申请日 2022.06.13 (71)申请人 青岛科技大 学 地址 266000 山东省青岛市崂山区松岭路 99号 (72)发明人 焦冬梅　郭超　田仲可　宗殿瑞　 李林　 (74)专利代理 机构 青岛中天汇智知识产权代理 有限公司 37241 专利代理师 许莉 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/26(2020.01)G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种提高复合 挤出制品质量的设计方法 (57)摘要 本发明公开了一种提高复合挤出制品质量 的设计方法。 通过动态取点法在随动线上获得反 映多层流体特征的特征点数据， 通过三类质量评 价指标设计模拟试验， 依据各评价指标的特征点 数据建立各指标的多种可行的多项式数学关系 模型， 然后对数学关系模型采用多目标优化方 案， 获取最佳设计参数。 特征点动态提取法克服 了传统多条固定线上特征点提取数据计算量大 的问题， 同时解决了由于流场变化导致分界面变 动， 提取数据可靠性差的缺点， 为后续流场优化 的可靠性提高提供了保证。 多个数学模型联立求 最优解的优化方法实现了既满足高生产率， 又保 证高质量的最优设计、 工艺参数的确定， 为生产 提供了高效的设计方法， 具有显著的工程 意义。 权利要求书2页 说明书12页 附图4页 CN 114896853 A 2022.08.12 CN 114896853 A 1.一种提高复合 挤出制品质量的设计方法， 其特 征在于： 包 含以下步骤： 步骤1、 依据有限元分析， 通过动态取点法在随动线获得反映多层流体特征的特征点， 其中出口截面分界线 特征点选取40 ‑60个， 挤出物外表面特征点不少于20个， 复合界面特征 点不少于20个； 出口截面分界线特征点动态选取方式： 计算每次模拟试验得到出口截面复合线位置一 点到模型中心的距离d， 以d为半径做 圆得到曲线为复合界面在出 口截面的投影线， 对此投 影线均分40～6 0个点， 各均分点即为出口截面特 征点； 挤出物外径特征点的选取为挤出自由段外径实际位置等距分布点； 复合界面特征点的 选取为挤出自由段复合界面实际位置等距分布点； 步骤2、 将复合挤出过程中流场质量评价分为三类指标进行判断， 设计数值模拟试验， 得到不同变量下各评价指标的特征点数据， 数据包括出 口截面分界线特征点速度， 挤出物 外径特征点胀大值、 复合界面特 征点偏移量； y1～y2为第一类评价指标 ‑复合挤出流场出口稳定性评价指标， 分别为挤出速度均 值 和出口截面 挤出速度标准差σ， 表示如下： s为出口截面特 征点个数， Vi为出口截面分界线特 征点速度； y3为第二类评价指标 ‑复合挤出界面圆度稳定性评价指标， 为复合界面偏移量Z， 表示如 下： 其中m为复合界面特征点个数， zf为复合界面实际位置坐标， zt为复合界面理论位置坐 标； y4为第三类评价指标 ‑挤出物胀大评价指标， 为外表面 挤出胀大值Y， 表示如下： 其中n为挤出物外径特征点个数， yf为挤出物外径实际位置坐标， yt为挤出物外径理论 位置坐标； 设计试验参数包括共挤定型 段长度， 内外层熔体流 量比， 熔体粘度比， 芯线牵引速度； 步骤3、 依据特征点数据建立各评价指标的多种可行的多项式数学关系模型， 确定各参 数对各质量指标的影响规 律， 并对数 学模型进行评估， 评价指标 数学模型如下： yi＝fi(x1,x2,x3,x4)其中i＝1,2,3,4                                (4)权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114896853 A 2其中i＝1,2,3,4时， 分别为挤出速度均值 口截面挤 出速度标准差σ 、 复合界面偏移量 Z、 外表面 挤出胀大值Y的多 项式数学关系模型； 步骤4、 确定优化目标， 在满足质量要求的前提下， 获得最大产量的参数， 即在满足质量 要求的σ 、 Z及Y前提下， 得到最大 值， 确定模型最优参数组合的多目标优化方案， 得到最优 的因素参数组合， 通过优化参数试验结果与模型预测偏差来验证模型 的可靠性， 确定最优 设计参数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114896853 A 3