导向辊作为凹版印刷机的重要部件之一,在高速运转中实现薄膜的定向传输。导向辊与运动薄膜之间的流场特性会影响薄膜的传输稳定性,进而影响薄膜的套印精度和印品质量。本课题针对高速凹版印刷机导向辊-薄膜系统,在导向辊表面进行微织构加工,研究织构化导向辊与薄膜间气体的流场特性,分析织构结构参数对流场特性的影响,以期改善运动薄膜的传输稳定性,提高薄膜的套印精度和印刷质量。具体研究内容包括:(1)基于气体动量方程和连续性方程得到了凹版印刷机导向辊-薄膜系统的流场控制方程;运用弹性壳弯曲理论,构建了运动薄膜的受力模型,基于薄膜内力和外部载荷之间的关系得到了薄膜平衡方程,为分析导向辊-薄膜系统的流场特性提供了理论依据。(2)运用牛顿法构造了导向辊-薄膜系统气体润滑线性Reynolds方程,通过动态修正夹带气体流场边界,采用有限差分法求解得到了气体压强和气膜厚度分布。在此基础上,分析了薄膜的印刷速度、张力和印刷幅面对导向辊-薄膜系统流场特性的影响规律。(3)在导向辊表面设计加工了凹槽织构,构建了凹槽织构导向辊-薄膜系统夹带气体的流场控制模型;运用有限差分法和牛顿迭代法对流场控制模型进行了耦合求解,得到了气体压强和气膜厚度分布情况。在此基础上,分析了凹槽织构参数对导向辊-薄膜系统流场特性的影响规律。(4)针对运动薄膜传输中的滑移失稳现象,考虑导向辊和薄膜间微凸体接触,构建了织构化导向辊-薄膜系统的滑移模型,推导了该系统从混合润滑状态到固体接触状态时的临界气膜厚度及运动薄膜滑移临界条件,分析了凹槽织构参数和薄膜材料特性对临界滑移速度的影响规律。