连续玻纤/PE增强复合带弹性参数计算方法
2016-09-09秦升学郭笑笑蒋少松张宏斌
材料科学与工艺 2016年3期
秦升学,郭笑笑,蒋少松,刘 杰,张宏斌
(1.山东科技大学机械电子工程学院,山东青岛266590;2.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001)
连续玻纤/PE增强复合带弹性参数计算方法
秦升学1,郭笑笑1,蒋少松2,刘杰1,张宏斌1
(1.山东科技大学机械电子工程学院,山东青岛266590;2.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001)
为研究连续玻纤/PE增强复合带的弹性性能,建立了连续玻纤/PE增强复合带模型,并对其材料及结构提出了基本假设,在此基础上采用理论公式法求解了复合带的弹性参数.建立了复合带在单向拉伸状态下的有限元模型,对玻纤与PE进行了位移耦合处理,求得了复合带沿玻纤长度方向的弹性模量,该结果与理论结果吻合很好.通过拉伸实验获得了复合带玻纤长度方向与带宽方向的弹性模量,带宽方向的弹性模量与理论结果吻合;而在玻纤长度方向上,由于加工工艺、材料状态等与假设条件之间的偏差,以及实验测试过程中存在的误差,其弹性模量与理论解、数值解相比偏低.
连续玻纤/PE增强复合带;复合带模型;公式法;有限元法;实验法
热塑性复合材料是以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维及其他材料增强的各种热塑性树脂的总称,具有密度小、强度高、可设计性强、成型加工率高等特点,广泛应用于汽车、航空航天、机械、电子电气等领域[1-3].采用纤维增强的热塑性塑料管极大地提高了复合管道的承压强度,降低了生产成本.例如,芳纶纤维……
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