考慮纖維方向分布的玻纖增強PP復合材料拉伸性能

       纖維方向及其分布對玻纖增強PP復合材料的力學特性具有至為關鍵的影響。提出了一種快速獲取纖維數量及每根纖維方向的方法。通過引入方向張量，利用Moldflow軟件進行玻纖增強PP樹脂注塑成型模擬獲得纖維方向的平均分布，結合顯微方法觀察判斷特定點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。對轎車玻璃纖維增強注塑儀表板的纖維方向相對一致處取與纖維方向呈0°、45°、90°的樣條，通過拉伸實驗測得拉伸模量，利用所提出的方法研究了儀表板內玻纖方向的分布及其對拉伸模量的影響。研究結果表明：玻纖增強注塑儀表板的力學性能是各向異性的，其沿厚度方向纖維按方向大致可分為三層。

        隨著汽車輕量化的要求，玻纖增強材料的應用越來越廣。對諸如汽車儀表板等具有復雜曲面的注塑件，其纖維取向的大離散性，導致其力學性能呈現較強的各向異性。纖維取向分布的準確預測對有限元分析時材料參數的選取有很大的影響。因此有關玻纖取向問題已有很多研究工作。通過X光掃描圖像光亮程度的對比來決定纖維的方向；Yang用掃描電子顯微鏡觀察斷面的纖維走向，纖維呈束狀，直觀清晰。Vincent通過分析纖維截面尺寸得出纖維的方向。在玻纖增強材料力學特性方面，Thomason研究發現，玻纖的直徑變化對拉伸模量的影響不大，拉伸模量隨纖維數目的增加而提高。Lauke研究了模量與纖維方向、長度的關系。郭建兵研究了短纖維共聚物的力學性能。孫紅玲等凹1研究了長玻纖復合材料的性能。徐松林、羅吉祥iI]等研究了纖維增強復。

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