涂布機刮膠刀所受作用力的基本理論,刮膠刀開始受壓時尾部距離紙頁表面的高度,刮膠刀尖距離紙頁表面的高度。刮膠刀放置在三維坐標(biāo)系中使得刮膠刀頭朝右(x軸的正方向),將刮膠刀繞著y軸進行旋轉(zhuǎn)即可獲得期望的刮膠刀角度。為了定義刮膠刀距離紙頁的高度,可以再添加一個中空的障礙物,這個障礙物將刮膠刀從紙頁上橫向切掉,可以通過改變中空障礙物的高度來改變刮膠刀的高度。模型物在x向上的長度為7mm,在z向上的長度為5mm。涂料液從x軸正向進入模型物,z軸的正向決定涂料液的高度,把紙頁模擬成一個平滑的表面,而涂料為牛頓型流體。刮膠刀和紙頁的分界線設(shè)置成一道墻壁,意味著涂料液不能穿過這道墻從流出模型物里流出。結(jié)果涂料液不得不沿著刮膠刀在z軸正向流動直至從模型物頂部流出?？梢酝ㄟ^改變涂料液的液位來調(diào)整流量。模擬所得到的結(jié)果,為了研究紙機車速和流量造成的影響,可以模擬刮膠刀角度為45,牛頓型涂料的粘度為50mpas,然后模擬紙機車速在10-30m/s之間及涂料液液位為0.2-0.4mm。通過將脈沖力方程和流體動力方程計算結(jié)果相加可以得到下面的理論曲線。紙機車速和流量(涂料液的高度)對刮膠刀受到的總作用力的影響,刮膠刀受到的總作用力與紙機車速的平方成正比,表明模擬所得到的結(jié)果和理論幾乎完全吻合,由理論可知,刮膠刀受到的總作用力與紙機車速的平方成正比,和流量成正比,在涂料液高度為0.3mm的情況下模擬的,模擬所得的結(jié)果和理論值也很吻合。模擬值和理論值吻合,類似的結(jié)果在所有的模擬試驗當(dāng)中都可以得到,值得注意的是采用cfd軟件進行的早期模擬試驗當(dāng)中也得到類似的結(jié)果,唯一不同的地方是這個模擬試驗是在一個封閉刮膠刀條件下進行的,沒有涂料從刮膠刀下流過。