基于充填分析的注塑模浇口位置优化设计研究

论述浇口位置与模具设计、制品设计、工艺条件的关系，注塑模浇口设计的准则，以及在模具设计中合理的浇口位置应满足的条件，利用充填分析技术，结合实例，确定了合理的流道设计。通过CAE技术在具体的产品设计过程中的应用说明充填分析技术在优化浇口位置设计中的作用。     

碳纳米纤维对玻纤增强环氧树脂基复合材料机械及耐磨性能的影响

采用真空辅助喷涂的方法制备了相对于玻纤质量分数1%、3%的碳纳米纤维/玻纤/环氧树脂基复合材料,并对其机械性能、耐固体粒子冲蚀磨损性能与纯环氧树脂(EP)、玻纤增强环氧树脂(FRP)进行了对比研究。结果表明:1%、3%碳纳米纤维的加入使得复合材料的拉伸强度达到72MPa、70MPa,相对于EP分别增加了20%、16.7%,相对于FRP分别降低了32.7%、30.7%;弯曲强度达到150MPa、178MPa,相对于EP分别增加了40.2%,66.4%,相对于FRP分别降低了19.8%、4.8%;侵蚀磨损试验中质量损失相对于FRP分别降低了75%、86.7%,在对复合材料机械强度影响较小的前提下大大提高了复合材料的耐磨损性能。     

模具设计中收缩率的预测

采用注射模具，通过试验的方法，研究了熔体温度，注射压力，保压压力，模具温度和试样厚度等对注塑件流向和横向收缩率的影响规律。     

PC/PET共混物的非晶相取向与动态黏弹性能研究

通过广角X射线衍射(WAXD)和动态力学性能(DMA)测试研究了130℃高温拉伸聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PC/PET)合金的非晶相分子取向与黏弹性的关系。从微观结构决定宏观性能的观点出发,验证了聚合物制品取向态与储能模量、损耗模量之间的关系。根据DMA温度扫描模式下储能模量和损耗模量曲线的物理意义,分别提取共混试样玻璃态时储能模量平台区的末端和高弹态时损耗模量峰值作为与取向比较的参考值。获得的动态黏弹性的取向依赖关系与纯PC试样进行了比较,均近似符合e指数规律。储能模量随非晶区域分子取向的增加而提高,且随着PET用量的增加,储能模量增速降低。损耗模量与取向也显示出相似的递增关系,却并未明显受到PET用量的影响。由此结果讨论了富含PC的共混试样中非晶区域分子取向对黏弹性能影响的机理,以及不同PET用量对分子取向行为的影响。实验通过对不同取向态的对比,近似获得了取向结构发展中结构性能的动态联系。为研究和控制PC/PET合金性能,进一步了解PC分子取向的机理提供了新思路。     

汽车前挡玻璃夹层PVB膜厚度及含水率对性能的影响

通过对国内外4家企业生产的聚乙烯醇缩丁醛（PVB）膜进行测试,观察PVB膜厚度、含水率、拉伸性能与表面纹路对其使用性能造成的影响。结果表明,厚度稳定性好且含水率低的PVB膜具有更高的拉伸强度和断裂伸长率,这对提高玻璃的耐撞及吸能防护性能具有重要意义;厚度稳定性好的PVB膜表面纹路分布也相对更均匀。     

不同错列角三角形转子作用下的分布混合数值模拟

以高黏度牛顿流体为研究对象,采用数值模拟方法研究了不同错列角的三角形转子搅拌作用下的腔内的混合过程。根据运动转子的对称性和周期性,用瞬态有限元法(FEM)结合网格叠加技术(MST)计算了三分之一的周期。提出了一种基于周期速度场的四阶Runge-Kutta算法。采用Poincaré截面、拉格朗日相干结构和混合方差指数等对混合进行表征。结果表明,不同错列角对混合和能耗的影响不明显,所有的混合情况都接近于相同的混合方差指数的渐近值,并具有相似的混合机制,属于部分混沌混合,贴近转子各边嵌入了规则的层流KAM(Komogorov-Arnold-Moser)岛。     

近熔点挤出HDPE片材结晶结构的研究

通过挤出工艺制备了高密度聚乙烯(HDPE)片材,并用二维广角X射线衍射(2D-WAXD)、二维小角X射线散射(2D-SAXS)和差示扫描量热法(DSC)研究了挤出温度和螺杆转速对HDPE挤出片材微观结构的影响。结果表明:在近熔点条件下,HDPE中残存的局部有序结构在微弱的剪切作用下并没有促使片材取向,但是结晶度、长周期和片晶厚度均有所增加。这主要是因为残存的局部有序结构不仅能够加快熔体的结晶动力学进程,还能使结晶起始时间提前,从而使HDPE熔体有更长的时间进一步结晶,进而得到了更完善的晶体。另外,在相同挤出温度下,结晶度、长周期和片晶厚度均随螺杆转速的增加而减小,这归因于熔体在料筒中的剪切时间变短。     

电纺纳米纤维增强聚合物复合材料的研究进展

与作为填料的普通纤维相比,通过静电纺丝所得纳米纤维(简称电纺纳米纤维)的长径比及比表面积较大,相对于基体材料具有较大的模量和韧性,对聚合物基体有较好的力学增强效果;电纺纳米纤维在复合材料中应力集中程度低、与聚合物基体间界面结合较好。加入电纺纳米纤维可以提高复合材料的性能,如拉伸及弯曲强度、模量,抗冲击性能等都有较大提高。电纺纳米纤维在聚合物基体中的分散及其与基体间的界面黏结等问题有待进一步研究和改善。     

熔纺高密度聚乙烯／埃洛石复合纤维的结晶和取向行为研究

采用熔融纺丝法制备高密度聚乙烯／埃洛石（HDPE／HNTs）复合纤维。研究纺丝过程中拉仲速率和HNTs对熔纺HDPE／HNTs复合纤维的结晶和取向行为的影响。结果表明：随着拉仲速率的升高,HDPE／HNTs复合纤维的结晶度和长周期减小,而随着HNTs的质量分数增加有所增大,分子链取向度逐渐增大,同时HNTs能够促进分子链的取向,片晶取向度逐渐增大,片晶扭曲程度逐渐降低,同时HNTs的加入能够限制片晶的扭曲。     

等规聚丙烯／酸刻蚀无碱玻纤复合材料的界面结晶行为

分别将未经酸刻蚀处理和酸刻蚀处理的无碱玻璃纤维（E—GF）引入等规聚丙烯（iPP）熔体中制备复合试样。利用偏光显微镜（POM）和带有能谱仪的扫描电子显微镜（SEM／EDS）分别研究复合体系界面结晶行为及界面口横晶形成的因素。结果表明：酸刻蚀处理的GF／iPP复合体系等温结晶时在界面产生β横晶;β横晶的产生与GF表面的酸刻蚀处理以及制样过程中引入的剪切应力有关。