【技术实现步骤摘要】
本申请涉及涂布模头设计领域，具体而言，涉及一种腔体无积料的涂布模头设计方法、系统及介质。
技术介绍
1、狭缝挤压涂布作为一种精密的湿式涂布技术，其工作原理为，浆料在一定压力一定流量下沿着涂布模头的缝隙挤压喷出而转移到基材上。相比其它涂布方式，具有很多优点，如涂布速度快、精度高、湿厚均匀；涂布系统封闭，在涂布过程中能防止污染物进入，浆料利用率高、能够保持浆料性质稳定，并能适应不同浆料粘度和固含量范围；涂布模头由上模头、下模头及夹合在其中的垫片构成，下模头上开设腔体，浆料由进料口进入腔体，现有的涂布模头设计方式会造成腔体内部形成积料，下次使用时，位于腔体内的积料会影响涂布效果；针对上述问题，目前亟待有效的技术解决方案。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种腔体无积料的涂布模头设计方法、系统及介质，通过分析涂布模头内部的溶剂流动与颗粒运动信息对模头腔体内部进行积料判断，从而根据积料判断结果动态调整涂布模头结构参数，避免涂布腔体内部颗粒堆积。
2、本申请实施例还提供了一种腔体无积料的涂布模头设计方法，包括：
3、建立涂布模头的参数化cad模型，构建涂布模头腔体结构，涂布模头腔体位于涂布模头内部；
4、建立用于涂布模头内部腔体活性颗粒分布的宏介观耦合预测模型；
5、通过宏介观耦合预测模型进行分析模头腔体内部活性颗粒运动信息与涂布模头腔体内部溶剂流场信息；
6、根据模头腔体内部活性颗粒运动信息与涂布模头腔体内部溶剂流场信息
7、若无积料，则根据涂布模头的参数化cad模型生成涂布模头的三维模型；
8、若有积料，则建立优化模型，根据优化模型对涂布模头结构参数进行调整。
9、可选地，在本申请实施例所述的腔体无积料的涂布模头设计方法中，建立涂布模头的参数化cad模型，构建涂布模头腔体结构，涂布模头腔体位于涂布模头内部，具体包括：
10、涂布模头腔体包括双腔式、衣架式或自由曲面式；
11、所述双腔式涂布模头采用大腔半径r1、小腔半径r2、狭缝宽度h、狭缝长度l参数构建涂布模头的参数化模型，参数化变量表示为x＝[r1,r2,h,l]t；
12、所述衣架式涂布模头采用扇形区厚度h与歧管半径r参数构建涂布模头的参数化模型，参数化变量表示为x＝[h,r]t；
13、所述自由曲面式涂布模头采用自由曲面模型描述涂布模头的参数化模型，自由曲面采用分片贝塞尔曲面或b样条曲面进行表达，参数化变量表示为x＝[x1,x2,…,xn]t，x1-xn表示分片贝塞尔曲面或b样条曲面的控制节点坐标。
14、可选地，在本申请实施例所述的腔体无积料的涂布模头设计方法中，通过宏介观耦合预测模型进行分析模头腔体内部活性颗粒运动信息与涂布模头腔体内部溶剂流场信息，具体包括：
15、对流体域进行网格划分，在靠近模头内部腔体壁面位置对网格进行细分，捕捉边界层的流动特征；
16、对模头腔体流体流动与活性颗粒运动施加不同的边界条件；
17、通过宏介观耦合预测模型按照顺序求解模头内部腔体的流体流动与活性颗粒运动状态，得到活性颗粒运动信息与溶剂流场信息。
18、可选地，在本申请实施例所述的腔体无积料的涂布模头设计方法中，建立用于涂布模头内部腔体活性颗粒分布的宏介观耦合预测模型，具体包括：
19、建立模头腔体内部活性颗粒运动的介观仿真模型，采用牛顿第二定律描述活性颗粒的运动状态；
20、建立模头腔体内部溶剂的宏观流动仿真模型，通过宏观流动仿真模型分析模头腔体内部溶剂流场状态；
21、根据活性颗粒的运动状态与模头腔体内部溶剂流场状态进行耦合，得到耦合结果；
22、判断耦合结果是否符合要求，若符合要求，则生成宏介观耦合预测模型；
23、若不符合要求，则生成修正信息，根据修正信息调整宏观流动仿真模型的模型参数或/和介观仿真模型的模型参数。
24、可选地，在本申请实施例所述的腔体无积料的涂布模头设计方法中，建立优化模型的方法如下：
25、获取溶剂流场与活性颗粒运动状态，分析是否稳定；
26、若稳定，则提取相邻的若干个时间步长的流场状态与活性颗粒运动状态进行统计分析；
27、计算若干个时间步长的平均流场、平均活性颗粒运动状态，得到平均结果，将平均结果作为涂布模头内部腔体有无积料的判定输入，得到判定信息；
28、根据判定信息建立涂布模头内部腔体有无积料的判定准则；
29、根据判定准则判断环流区域的活性颗粒物质是否发生沉积，并建立涂布模头结构参数设计的优化模型。
30、可选地，在本申请实施例所述的腔体无积料的涂布模头设计方法中，若有积料，则建立优化模型，根据优化模型对涂布模头结构参数进行调整；具体包括：
31、采用试验设计方法对设计变量x进行采样，取n个样本，通过宏介观耦合预测模型计算目标函数f；
32、采用响应面模型拟合设计变量x与目标函数f之间的关系评估响应面模型的拟合精度，得到评估结果；
33、若评估结果满足要求，则通过全局优化算法进行优化设计变量，根据优化后的设计变量调整涂布模头结构参数；
34、若不满足要求，则增加样本数量。
35、第二方面，本申请实施例提供了一种腔体无积料的涂布模头设计系统，该系统包括：存储器及处理器，所述存储器中包括腔体无积料的涂布模头设计方法的程序，所述腔体无积料的涂布模头设计方法的程序被所述处理器执行时实现以下步骤：
36、建立涂布模头的参数化cad模型，构建涂布模头腔体结构，涂布模头腔体位于涂布模头内部；
37、建立用于涂布模头内部腔体活性颗粒分布的宏介观耦合预测模型；
38、通过宏介观耦合预测模型进行分析模头腔体内部活性颗粒运动信息与涂布模头腔体内部溶剂流场信息；
39、根据模头腔体内部活性颗粒运动信息与涂布模头腔体内部溶剂流场信息进行判定模头腔体内部有无积料；
40、若无积料，则根据涂布模头的参数化cad模型生成涂布模头的三维模型；
41、若有积料，则建立优化模型，根据优化模型对涂布模头结构参数进行调整。
42、可选地，在本申请实施例所述的腔体无积料的涂布模头设计系统中，建立涂布模头的参数化cad模型，构建涂布模头腔体结构，涂布模头腔体位于涂布模头内部，具体包括：
43、涂布模头腔体包括双腔式、衣架式或自由曲面式；
44、所述双腔式涂布模头采用大腔半径r1、小腔半径r2、狭缝宽度h、狭缝长度l参数构建涂布模头的参数化模型，参数化变量表示为x＝[r1,r2,h,l]t；
45、所述衣架式涂布模头采用扇形区厚度h与歧管半径r参数构建涂布模头的参数化模型，参数化变量表示为x＝[h,r]t；
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【技术保护点】
1.一种腔体无积料的涂布模头设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的腔体无积料的涂布模头设计方法，其特征在于，建立涂布模头的参数化CAD模型，构建涂布模头腔体结构，涂布模头腔体位于涂布模头内部，具体包括：
3.根据权利要求2所述的腔体无积料的涂布模头设计方法，其特征在于，通过宏介观耦合预测模型进行分析模头腔体内部活性颗粒运动信息与涂布模头腔体内部溶剂流场信息，具体包括：
4.根据权利要求3所述的腔体无积料的涂布模头设计方法，其特征在于，建立用于涂布模头内部腔体活性颗粒分布的宏介观耦合预测模型，具体包括：
5.根据权利要求4所述的腔体无积料的涂布模头设计方法，其特征在于，建立优化模型的方法如下：
6.根据权利要求5所述的腔体无积料的涂布模头设计方法，其特征在于，若有积料，则建立优化模型，根据优化模型对涂布模头结构参数进行调整；具体包括：
7.一种腔体无积料的涂布模头设计系统，其特征在于，该系统包括：存储器及处理器，所述存储器中包括腔体无积料的涂布模头设计方法的程序，所述腔体无积料的涂布模头设计方法
8.根据权利要求7所述的腔体无积料的涂布模头设计系统，其特征在于，建立涂布模头的参数化CAD模型，构建涂布模头腔体结构，涂布模头腔体位于涂布模头内部，具体包括：
9.根据权利要求8所述的腔体无积料的涂布模头设计系统，其特征在于，通过宏介观耦合预测模型进行分析模头腔体内部活性颗粒运动信息与涂布模头腔体内部溶剂流场信息，具体包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括腔体无积料的涂布模头设计方法程序，所述腔体无积料的涂布模头设计方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6中任一项所述的腔体无积料的涂布模头设计方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种腔体无积料的涂布模头设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的腔体无积料的涂布模头设计方法，其特征在于，建立涂布模头的参数化cad模型，构建涂布模头腔体结构，涂布模头腔体位于涂布模头内部，具体包括：
3.根据权利要求2所述的腔体无积料的涂布模头设计方法，其特征在于，通过宏介观耦合预测模型进行分析模头腔体内部活性颗粒运动信息与涂布模头腔体内部溶剂流场信息，具体包括：
4.根据权利要求3所述的腔体无积料的涂布模头设计方法，其特征在于，建立用于涂布模头内部腔体活性颗粒分布的宏介观耦合预测模型，具体包括：
5.根据权利要求4所述的腔体无积料的涂布模头设计方法，其特征在于，建立优化模型的方法如下：
6.根据权利要求5所述的腔体无积料的涂布模头设计方法，其特征在于，若有积料，则建立优化模型，根据优化模型对涂布模头结构参数进行调整；具体包...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏建贵，黄天仑，张云，张凯鑫，
申请(专利权)人：深圳市浩能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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