能源的過度消耗和環(huán)境的持續(xù)破壞是人類發(fā)展所避免不了的巨大難題,新能源和輕量化進(jìn)程是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流趨勢,如何減輕汽車的整備質(zhì)量,降低燃料損耗,減少尾氣排放已成為現(xiàn)下的研究熱點(diǎn)。作為新興材料領(lǐng)域的領(lǐng)軍者,復(fù)合材料無疑是解決該問題最佳手段之一,而質(zhì)量輕、強(qiáng)度硬度高、比模量大等優(yōu)點(diǎn)使碳纖維增強(qiáng)復(fù)材成為其中最具代表性的輕量化材料。熱塑性復(fù)材相比于熱固性復(fù)材,具有環(huán)保、可回收等優(yōu)點(diǎn)。與短纖和長纖制品相比,連續(xù)纖維制品具有更出色的強(qiáng)度和剛度,故熱塑性連續(xù)碳纖維復(fù)材具有極高的研究價值,但因碳纖維韌性差、熱塑性樹脂粘度高,且連續(xù)單向預(yù)浸料相比于編織布結(jié)構(gòu)缺少剪切變形能力,故在成型時會出現(xiàn)起皺、角部纖維斷裂等問題。針對連續(xù)纖維復(fù)材制品在大批量生產(chǎn)中的成型效率和成型質(zhì)量等問題,學(xué)者們一直在尋求一種快速高效、成型缺陷少的制造技術(shù)。本文以民用工業(yè)需求為導(dǎo)向,針對像連續(xù)纖維與熱塑性樹脂這類塑性變形能力相差十分懸殊的復(fù)合板材的成型問題,提出了“纖維擬零應(yīng)力”(Fiber Quasi-Zero Stress,FQZS)快速模壓成型方法。該方法將不可展的復(fù)雜三維復(fù)材制品,利用準(zhǔn)各向同性O(shè)ne-Step逆成形算法分析...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
        1.2.1 連續(xù)碳纖維增強(qiáng)復(fù)材研究現(xiàn)狀
        1.2.2 熱塑性碳纖維復(fù)材成型性研究現(xiàn)狀
    1.3 One-Step逆成形研究現(xiàn)狀
    1.4 選題意義及研究內(nèi)容
        1.4.1 選題意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
2 復(fù)合材料成型及One-Step理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 復(fù)合材料基礎(chǔ)簡介
        2.2.1 增強(qiáng)纖維屬性介紹
        2.2.2 PA族材料屬性介紹
        2.2.3 復(fù)合材料鋪層介紹
    2.3 復(fù)合材料力學(xué)基礎(chǔ)
        2.3.1 單層層合板理論
        2.3.2 經(jīng)典層合板理論
        2.3.3 一階剪切變形理論
    2.4 復(fù)合材料成型方法
    2.5 One-Step基本理論
        2.5.1 基本思想
        2.5.2 運(yùn)動方程
        2.5.3 本構(gòu)方程
        2.5.4 初始解迭代
    2.6 本章小節(jié)
3 FQZS實驗流程及坯料預(yù)示
    3.1 引言
    3.2 CCFRTPs成型解決思想及手段
    3.3 實驗流程及方案
        3.3.1 材料屬性及層合板制備
        3.3.2 實驗流程及坯料預(yù)示
        3.3.3 FQZS本構(gòu)形式
        3.3.4力學(xué)性能實驗
    3.4 坯料預(yù)示及仿真迭代
    3.5 本章小節(jié)
4 FQZS成型方法結(jié)果分析
    4.1 引言
    4.2 成型性實驗設(shè)定
    4.3 方盒制品的沖壓成形/型與試驗對比
        4.3.1 金屬盒制品成形
        4.3.2 CCFRTPs盒制品成型
        4.3.3 準(zhǔn)靜態(tài)承載能力比對
    4.4 不同成型溫度下盒制品的承載能力對比
    4.5 不同豁口補(bǔ)強(qiáng)匹配模式成型及承載能力對比
        4.5.1 不同匹配模式成型結(jié)果
        4.5.2 各匹配模式的準(zhǔn)靜態(tài)抗壓能力
    4.6 剪裁殘余豁口分析
    4.7 本章小節(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3754860