注射成型纤维取向模拟及实验验证

通过实验分析了短纤维增强复合材料注射成型标准试样中的纤维取向分布,并与Moldflow模拟结果进行了对比.结果表明,注塑试样标定段具有分层取向结构,表层沿流动方向取向强烈,过渡层取向程度下降,但仍为平面取向,芯层则表现为三维取向分布.Moldflow模拟结果与实验结果对比表明,模拟结果高估了芯层的取向程度.     

注射成型中的纤维取向

阐述了短纤维增强复合材料在注射成犁中纤维的取向问题。并用MOLDFLOW软件对具体注塑制品的纤维取向进行了模拟．对影响纤维取向的主要工艺参数(速度、压力、温度)进行了必要的分析。     

基于Moldflow复合材料注射压缩成型纤维取向模拟

依据Folgar-Tucker纤维取向模型及广义非牛顿流体本构方程,采用Solidwoks软件创建了复合材料制品的三维模型,将模拟纤维在模腔中的注射压缩成型流动过程导入Moldflow软件中.对比了注射成型与注射压缩成型得到的制品中碳纤维取向程度,并预测复合材料在该取向上的导热性能.研究结果表明,制品厚度、纤维含量是影...     

短纤维-弹性体复合材料的注射充模Ⅱ.数值模拟和实验研究

对短纤维－聚氨酯弹性体复合材料的注射充模及纤维取向分布进行了数值模拟和实验研究。结果表明,纤维取向分布主要取决于模腔几何形状,纤维含量和注射工艺条件等因素,在薄壁型腔的扩张流中,短纤维趋于与流线方向垂直,而在剪切流和收敛流中趋于与流线方向一致,纤维取向分布实验结果与数值模拟结果较一致,表明理论模型有一定的实用价值。     

短纤维复合材料加工中的纤维取向研究

本文讨论了纤维取向的两种描述方法－取向分布函数和取向张量，比较了它们的异同点，研究了描述短纤维悬浮体系的流变本构方程及其局限性，简单介绍了纤维取向数值模拟的最新进展，及其应用前景。     

短纤维-弹性体复合材料的注射充模

对短纤维-聚氨酯弹性体复合材料的注射充模及纤维取向分布进行了数值模拟和实验研究。结果表明,纤维取向分布主要取决于模腔几何形状、纤维含量和注射工艺条件等因素。在薄壁型腔的扩张流中,短纤维趋于与流线方向垂直,而在剪切流和收敛流中趋于与流线方向一致。纤维取向分布实验结果与数值模拟结果较一致,表明理论模型有一定的实用价值。     

三维取向短纤维增强复合材料弹性模量的计算

基于单取向纤维增强复合材料的力学性能计算模型,借助于纤维取向分布函数及坐标转换,建立了三维取向短纤维增强复合材料弹性模量的数值计算模型。按该模型对短纤维增强树脂基复合材料的弹性模量进行计算,将其结果与同类材料的实验结果比较验证。结果表明,该模型的预测具有较好的准确性。     

短纤维-弹性体复合材料的注射充模I．数学物理模型的建立

研究了短纤维－弹性体复合材料注射充模过程中,流动前锋和上的喷泉效应,固化层及纤维用量与纤维之间相互作用等的影响,建立了薄壁拉伸试样型腔中短纤维－弹性体复合材料注射充模过程及其纤维取向分布的数学物理模型。     

层叠单元流道对纤维取向作用的数值模拟

基于广义非牛顿流体本构方程,建立了纤维增强聚合物三维层叠单元流道注塑成型充填阶段数学模型,采用Moldex3D对短纤维增强复合材料在层叠单元流道中的注塑流动过程进行模拟,研究了层叠单元流道对纤维流动取向的影响。结果表明:入口处的纤维从开放领域进入较窄领域,取向呈随机分布状态;进入流道后,表层纤维取向度迅速提高;在接近流道出口处,纤维取向度降低,在出口截面的两侧和中间部分均出现了随机取向纤维。     

注射成型短玻纤增强PP微观结构及力学性能研究

测定了注射成型短玻璃纤维增强聚丙烯的微观结构及有效拉伸弹性模量,定量分析了微观结构对材料力学性能的影响,测定了纤维长度分布及取向分布.采用Mori-Tanaka模型计算了单取向短纤维增强复合材料的拉伸弹性模量,采用取向平均法计算了具有任意平面取向的单层板材料弹性常数,运用层合板理论计算了短纤维增强复合材料的整体有效拉伸弹性模量,实验对比证明,这种方法是有效的.     

纤维增强塑料的充模流动和纤维取向的耦合仿真模型

分析充模流动、纤维取向耦合仿真的特点,在此基础上提出充模流动、纤维取向耦合仿真模型,可对充填和后充填阶段的可压缩流体的非对称流动,以及由于熔体流动引起的三维纤维取向行为进行统一建模,并且两者相互耦合,在耦合程度上考虑了由于增强纤维存在并且取向引起的熔体流动类型、流变学性质和本构方程的变化.     

动态注射成型短玻纤增强高密度聚乙烯力学性能的研究

在不同的振动条件下注射成型短玻纤增强高密度聚乙烯复合材料。实验表明,振动可以有效地改善玻纤在树脂基体中的分散取向状况,提高复合材料的力学性能。与稳态注射成型的复合材料相比,动态注射成型复合材料的拉伸强度最大可提高11.1%,冲击强度最大可提高11.4%。     

短纤维／橡胶复合材料的流变性能

简介了短纤维／橡胶复合材料（ＳＦＲＣ）的流变性能的测试和表征技术；分析了ＳＦＲＣ流变性能与纤维及基质胶料特性、纤维用量及长度、流场及流温、预处理方法等因素的依赖关系；探讨了ＳＦＲＣ在加工应用中出现的现象与其流变特性的关系，并对ＳＦＲＣ挤出胶管的生产提出了建议。     

长纤维增强聚合物注塑纤维长度分布三维数值模拟

基于Phelps-Tucker纤维断裂模型,以中心浇口圆盘为研究对象,采用Moldflow对长纤维增强聚合物注塑流动过程进行三维数值模拟,研究流动速率、熔体温度、模具温度和保压压力对纤维长度分布的影响规律,并探讨其产生的机理。结果表明,浇口附近是最长纤维和最短纤维的共存区;近壁面处纤维长度较中心层长;随着流动速率、模具温度和保压压力的增加,纤维长度均减小;随着熔体温度的增加,纤维长度先减小后增大;在近壁面处保压压力对纤维长度的影响不大。以上结果与文献对比总体吻合较好。     

PA6/GF复合材料注射成型模拟流动分析

采用模拟流动分析软件MPI，借助有限元分析方法对玻璃纤维增强尼龙6（PA6／GF）复合材料的注射成型过程进行了模拟流动分析，研究了PA6／GF复合材料制品的纤维取向对最终力学性能的影响，获得了可满足实际设计要求的模具浇注和冷却系统布置、注塑机锁模力曲线和推荐的螺杆速度曲线等参数，对于缩短PA6／GF复合材料注射成型设计周期、提高制品质量具有重要的指导意义。     

用废短纤维／橡胶复合材料制备纤维增强胶料

用废短纤维／橡胶复合材料，按ＣＮ８９１０５６５２．１技术处理制得４种ＳＦＲＣ母料。试验表明，其中ＳＦＲＣ２性能为最优，并分别与ＮＲ，ＢＲ，ＳＢＲ，ＮＢＲ，ＣＲ，ＩＩＲ等６种橡胶并用制得的纤维增强胶料，以ＮＲ为最好；用２种橡胶比ＳＦＲＣ２共混可改善加工行为，其胶料可制作Ｖ带，胶管，输送带，胶鞋等制品。