纖維方向及其分布對(duì)玻纖增強(qiáng)PP復(fù)合材料的力學(xué)特性具有至為關(guān)鍵的影響。提出了一種快速獲取纖維數(shù)量及每根纖維方向的方法。通過(guò)引入方向張量,利用Moldflow軟件進(jìn)行玻纖增強(qiáng)PP樹(shù)脂注塑成型模擬獲得纖維方向的平均分布,結(jié)合顯微方法觀(guān)察判斷特定點(diǎn)的纖維沿厚度方向的分層情況及定量判斷纖維方向的分布。對(duì)轎車(chē)玻璃纖維增強(qiáng)注塑儀表板的纖維方向相對(duì)一致處取與纖維方向呈0°、45°、90°的樣條,通過(guò)拉伸實(shí)驗(yàn)測(cè)得拉伸模量,利用所提出的方法研究了儀表板內(nèi)玻纖方向的分布及其對(duì)拉伸模量的影響。研究結(jié)果表明:玻纖增強(qiáng)注塑儀表板的力學(xué)性能是各向異性的,其沿厚度方向纖維按方向大致可分為三層。
隨著汽車(chē)輕量化的要求,玻纖增強(qiáng)材料的應(yīng)用越來(lái)越廣。對(duì)諸如汽車(chē)儀表板等具有復(fù)雜曲面的注塑件,其纖維取向的大離散性,導(dǎo)致其力學(xué)性能呈現(xiàn)較強(qiáng)的各向異性。纖維取向分布的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)對(duì)有限元分析時(shí)材料參數(shù)的選取有很大的影響。因此有關(guān)玻纖取向問(wèn)題已有很多研究工作。通過(guò)X光掃描圖像光亮程度的對(duì)比來(lái)決定纖維的方向;Yang用掃描電子顯微鏡觀(guān)察斷面的纖維走向,纖維呈束狀,直觀(guān)清晰。Vincent通過(guò)分析纖維截面尺寸得出纖維的方向。在玻纖增強(qiáng)材料力學(xué)特性方面,Thomason研究發(fā)現(xiàn),玻纖的直徑變化對(duì)拉伸模量的影響不大,拉伸模量隨纖維數(shù)目的增加而提高。Lauke研究了模量與纖維方向、長(zhǎng)度的關(guān)系。郭建兵研究了短纖維共聚物的力學(xué)性能。孫紅玲等凹1研究了長(zhǎng)玻纖復(fù)合材料的性能。徐松林、羅吉祥iI]等研究了纖維增強(qiáng)復(fù)。
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