非连续大线长纤维增强复合材料宏观弹性常数预测方法

发布时间：2021-06-07 16:03

　　基于Tandon-Wend模型对单向非连续纤维增强复合材料的宏观弹性常数进行了预测,然后采用纤维长度和纤维取向两个特征变量,结合层合板理论预测纤维随机分布的非连续纤维增强复合材料的宏观弹性常数。最后通过实验验证了文中所述方法的准确性。结果表明,本文方法可以准确地预测纤维随机分布的非连续大线长纤维增强复合材料的宏观弹性常数。 

【文章来源】：塑料工业. 2020,48(08)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图1 层合板理论示意图

本例中选用的材料是玻纤增强PA6(GFPA6-L50，上海金发科技新材料有限公司)，纤维体积分数为50%，纤维和基体的力学性能参数由材料厂商提供，详见表1。将PA/GF复合材料板切割成4 cm×4 cm，然后放置在马弗炉中，在650℃灼烧1 h后冷却至室温后取出，利用光学显微镜拍摄不同区域纤维分布如图2所示，图中箭头所示为注塑流动方向。随后采用图像处理软件统计分析纤维的长度分布和取向分布如图3所示。

将PA/GF复合材料板切割成4 cm×4 cm，然后放置在马弗炉中，在650℃灼烧1 h后冷却至室温后取出，利用光学显微镜拍摄不同区域纤维分布如图2所示，图中箭头所示为注塑流动方向。随后采用图像处理软件统计分析纤维的长度分布和取向分布如图3所示。分别采用ASTM D3039M-08、ASTM D3518M-13、ASTM D3039M-08标准测量板材的拉伸模量、剪切模量和泊松比。表2为基于本文方法的预测结果和试验结果，从结果可以看出二者吻合较好，表明文中方法可以用于非连续纤维增强复合材料的宏观性能预测，且准确性较高。

【参考文献】：
博士论文
[1]天然纤维复合材料性能改善及性能预测[D]. 孙占英.华东理工大学 2010

硕士论文
[1]短纤维增强复合材料力学性能的预测研究[D]. 赵延军.郑州大学 2004



本文编号：3216879