表3-1  热流道结构参数取值范围

4.3 状态变量选取

聚合物熔体在热流道内的流动过程是一个动态过程，所以整个系统是一个动态时域系统，所以在该系统中与时间有关的变量称为状态变量。状态变量对结构参数的设计具有约束作用，是设计变量的函数。在优化过程中，需通过状态变量的去值范围对优化变量进行限制。状态变量的选择主要考虑具体工程问题的实际要求和一些基本设计要求，即约束条件。对于注轧嘴热流道优化设计，主要考虑的状态变量有：

（1）最大剪切速率。根据热流道设计必须考虑的问题可知，流道对熔体的最大剪切速率不能超过一定范围，否则发生熔体破裂现象。

（2）流量。入口压力会对流量产生一定的影响，但流量必须控制在一定范围内，流量过大则会对后面的轧机产生一定的影响，过小则影响生产效率。流量的范围确定由螺杆挤出流量和轧机产能来确定。

（3）流道总的长度。流道的长度决定了整个注轧嘴的尺寸大小，过长的流道则会增加制造成本，增加熔体在流道内流动的时间。所以流道总长度必须控制在一定范围内。

4.4 优化结果及分析

  在以上对热流道的有限元分析的基础上，以式3-25为优化目标函数，以最大剪切速率、流道总的长度和总流量为状态变量对设计变量进行迭代计算。优化方法采用ANSYS中常用的方法零阶优化法。