熱沖壓成型是連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料成型方式中很有前景的一種,具有工藝流程簡單、生產效率高、成本低等優(yōu)點。但是熱沖壓成型過程中會伴有褶皺、開裂等缺陷的產生,影響最終產品的力學性能和外觀質量。本文以碳纖維織物增強聚苯硫醚(5HS CF/PPS)和單向碳纖維增強聚苯硫醚(UD CF/PPS)復合材料為研究對象,探究變形溫度、速度、壓力等工藝參數(shù)對材料彎曲、滑移、剪切性能的影響及規(guī)律,進而建立了基于這些材料性能的產品褶皺缺陷預測模型,得出主要結論如下:(1)彎曲時材料剛度隨溫度的升高而下降,滑移和剪切也隨溫度變化呈現(xiàn)出相同的變化規(guī)律,說明溫度在一定程度的升高時會減弱樹脂對材料變形的阻礙作用,促進材料的變形。但是當試驗溫度達到300℃以后,樹脂完全熔化,織物復合材料的彎曲和剪切對溫度的敏感性降低,逐漸趨向于純織物的變形特征。(2)相同溫度下,隨著試驗速度的增加,復合材料滑移時的摩擦系數(shù)表現(xiàn)出增大趨勢,剪切變形所需力值與速度也呈正相關,而且單向復合材料在超過300℃后剪切力值受速率影響比較明顯。對剪切過程中的位移-力曲線進行分析,將織物復合材料剪切分為兩個階段:剪切力隨位移增大而緩慢上升,然后...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 熱塑性復合材料概述
        1.2.1 熱塑性復合材料成型工藝
        1.2.2 熱塑性復合材料在航空領域的應用
    1.3 復合材料熱沖壓成型的缺陷種類
        1.3.1 褶皺
        1.3.2 孔隙
        1.3.3 回彈
        1.3.4 拉裂
    1.4 褶皺缺陷研究進展
        1.4.1 彎曲變形研究進展
        1.4.2 滑移變形研究進展
        1.4.3 剪切變形研究進展
    1.5 課題研究意義及內容
        1.5.1 課題研究背景及意義
        1.5.2 課題研究內容
第二章 復合材料彎曲影響參數(shù)研究
    2.1 引言
    2.2 材料基本性能測試
        2.2.1 聚苯硫醚樹脂DSC測試
        2.2.2 聚苯硫醚樹脂流變性能測試
        2.2.3 預浸料微觀形貌觀測
    2.3 織物預浸料彎曲試驗
        2.3.1 試驗設備及標準
        2.3.2 試驗方法
        2.3.3 結果與討論
    2.4 本章小結
第三章 復合材料層間滑移影響參數(shù)研究
    3.1 引言
    3.2 試驗方法
        3.2.1 試驗設備
        3.2.2 設備校驗
        3.2.3 試驗條件及試樣
    3.3 結果及討論
        3.3.1 溫度的影響
        3.3.2 速度的影響
        3.3.3 壓力的影響
    3.4 Stribeck模型檢驗
    3.5 本章小結
第四章 復合材料面內剪切影響參數(shù)研究
    4.1 引言
    4.2 剪切測試方法介紹
        4.2.1 相框試驗法
        4.2.2 偏軸拉伸試驗法
    4.3 剪切試驗
        4.3.1 試驗設備及試樣
        4.3.2 試驗條件
    4.4 結果及討論
        4.4.1 織物層壓板
        4.4.2 交叉單向層壓板
    4.5 本章小結
第五章 預測模型及驗證
    5.1 引言
    5.2 試樣制備
        5.2.1 熱塑平板的制備
        5.2.2 復合材料L件的制備
    5.3 理論預測模型
        5.3.1 彎曲能量
        5.3.2 滑移能量
        5.3.3 剪切能量
        5.3.4 模型
    5.4 預測模型的驗證
        5.4.1 相關參數(shù)的確定
        5.4.2 試驗驗證
    5.5 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的研究成果
致謝



本文編號：3863563