Учебно-методическое пособие для студентов специальности 1-36 20 02 «Упаковочное производство»

8.4. Составление программы 
 
Программа для MATLAB V 6.0 R 12 начинается с очищения 
переменных графических окон функций и окна вывода результата. 
Для простоты программы в использовании и приспособлении
к любым задачам покажем порядок вычисления:

---

47 
задаются переменные;
рассчитываются интервалы изменения температуры и радиуса;
присваиваются начальные значения температуры стенки в цик- 
ле For;
присваиваются начальные значения температурного поля поли-
мера в цикле;
рассчитывается матрица температурного поля Т во вложенном 
цикле For;
изменяется порядок расположения столбцов путем обработки 
массива в двойном цикле For;
строится поверхность, описывающая полученную функциональ-
ную зависимость Т (t, r);
подписываются координатные оси: х, y, z (label). 
8.5. Анализ моделирования и расчетов 
 
В результате численного решения дифференциального уравне-
ния с помощью составленной программы полученные данные хоро-
шо согласуются с его аналитическим решением. 
Результаты, полученные с помощью данной программы, можно 
использовать для моделирования реальных технологических про-
цессов, связанных с нагреванием и охлаждением цилидрических 
каналов применительно к упаковочному производству. 
8.6. Методы, применяемые для анализа и моделирования 
экструзионных процессов 
 
При полном описании исследуемого явления задача может иметь 
аналитическое решение, если некоторое уравнение почти полностью 
описывает исследуемое явление. С помощью некоторых допущений 
при ограничении области исследуемой задачи при наличии более 
реальных положений могут применяться аналитические методы. Для 
технологии в упаковочном производстве важны предполагаемые 
значения параметров получаемого изделия, температуры расплава
и изменения давления вдоль длины шнека. Однако компьютерное 
моделирование может дать большую информацию, т. е., например, 
содержание твердого материала в расплаве и ширину твердой проб-
ки. По мере плавления материала твердая пробка занимает все боль-

---

48 
шую часть канала. В результате в идеальном случае на выходе из 
экструдера не должно оставаться твердого полимера. 
Из литературных данных известно, что изменение конструкции 
шнека, материала или условий переработки может привести к cовер-
шенно иному профилю границ твердой пробки. Использование про-
цесса моделирования для данного случая указывает на то, что шири-
на области, занимаемой твердым материалом, снижается значительно 
медленнее, а само плавление не заканчивается почти до самого конца 
шнека. Это менее желательный вариант, так как есть вероятность 
того, что часть материала может не расплавиться и не перемешаться 
с остальной его массой до самого выхода из экструдера. Если умень-
шение содержания твердого материала происходит медленнее, чем 
снижение давления в шнеке, то в этом случае объем канала умень-
шается быстрее, чем объем твердой фазы материала. В результате 
происходит закупорка канала и резкое ускорение перемещения или 
разрывы в твердой фазе. Поэтому в настоящее время при конструи-
ровании экструзионных систем чаще всего используют аналитиче-
ские методы для моделирования процесса экструзии.