汽車輕量化是降低燃油車油耗和提升電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程的重要方式,而采用新型輕量化材料無疑是實(shí)現(xiàn)這一方式的重要手段。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能,因此常常被認(rèn)為是傳統(tǒng)車用鋼材的替代品。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的優(yōu)勢很大程度上取決于其所采用的纖維。亞麻纖維是一種植物纖維,其產(chǎn)量高且可再生的特點(diǎn)決定了亞麻纖維在成本上的巨大優(yōu)勢,而且亞麻纖維廢棄后可以自然降解,是一種十分理想的綠色材料。玄武巖纖維是以天然火山巖為原料加工而成的新型材料,具有與高強(qiáng)玻璃纖維相似的性能但價(jià)格更低,廢棄后能直接融入自然,對環(huán)境無危害。因此,本文將亞麻纖維與玄武巖纖維共同作為增強(qiáng)體制備一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板,結(jié)合試驗(yàn)與有限元仿真手段,探究其抗低速沖擊性能,分析鋪層順序、鋪層角度對層合板抗低速沖擊性能的影響,同時(shí)分析沖擊位置、沖擊能量對層合板低速沖擊響應(yīng)的影響。最后將該材料應(yīng)用到發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)、外板進(jìn)行應(yīng)用基礎(chǔ)研究。本文的具體研究內(nèi)容安排如下:(1)通過試驗(yàn)獲得亞麻纖維復(fù)合材料層合板基本性能參數(shù),具體參數(shù)包括:縱向彈性模量21.3Gpa、拉伸強(qiáng)度301Mpa、橫向彈性模量4.41Gpa、拉伸強(qiáng)度25Mpa、剪切彈性模量1.83G...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 論文研究背景
    1.2 亞麻纖維簡介
        1.2.1 植物纖維改性研究
        1.2.2 天然纖維在汽車上的應(yīng)用
    1.3 玄武巖纖維簡介
    1.4 復(fù)合材料層合板低速沖擊研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容、結(jié)構(gòu)安排
第2章 復(fù)合材料層合板試驗(yàn)研究
    2.1 復(fù)合材料層合板的制備
    2.2 亞麻纖維復(fù)合材料層合板試驗(yàn)研究
        2.2.1 拉伸性能測試
        2.2.2 剪切性能測試
    2.3 堿化處理對層合板抗低速沖擊性能的影響
        2.3.1 亞麻纖維堿化處理
        2.3.2 試驗(yàn)過程
        2.3.3 結(jié)果分析
    2.4 亞麻/玄武巖纖維復(fù)合材料層合板低速沖擊試驗(yàn)
        2.4.1 試驗(yàn)過程
        2.4.2 結(jié)果分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 復(fù)合材料連續(xù)損傷模型建立
    3.1 復(fù)合材料本構(gòu)模型
    3.2 復(fù)合材料失效準(zhǔn)則
    3.3 剛度退化及損傷變量
    3.4 層間損傷模擬
    3.5 Abaqus用戶自定義材料子程序
    3.6 本章小結(jié)
第4章 復(fù)合材料層合板低速沖擊仿真研究
    4.1 低速沖擊仿真模型驗(yàn)證
        4.1.1 低速沖擊有限元模型建立
        4.1.2 仿真結(jié)果對比
    4.2 鋪層順序?qū)雍习蹇沟退贈_擊性能的影響
    4.3 鋪層角度對層合板抗低速沖擊性能的影響
    4.4 沖擊位置對層合板低速沖擊響應(yīng)的影響
    4.5 沖擊能量對層合板低速沖擊響應(yīng)的影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 復(fù)合材料層合板發(fā)動(dòng)機(jī)罩應(yīng)用研究
    5.1 發(fā)動(dòng)機(jī)罩模型處理
    5.2 發(fā)動(dòng)機(jī)罩層合板層數(shù)的確定
    5.3 兒童行人頭部沖擊模型建立
    5.4 兒童頭型沖擊器驗(yàn)證
    5.5 仿真分析
    5.6 行人頭部碰撞損傷評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
    5.7 仿真結(jié)果評價(jià)
    5.8 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 論文展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及科研成果
致謝



本文編號：3823172