3D打印技術由于低成本、高效率和環(huán)保等優(yōu)點,目前一些廠商已經(jīng)應用在汽車零部件開發(fā)中。但是材料性能較差價格較高成為了3D打印的進一步發(fā)展和應用的瓶頸。為此本文面向FDM開發(fā)了PLA/KBF和PLA-PCL/KBF兩種環(huán)保型復合材料,并對兩種復合材料進行了評價,而后基于FDM應用制備的長絲研究了圓形、六邊形、內凹六邊形蜂窩的面內壓縮行為,并對負泊松比蜂窩的胞元結構變化進行了模擬預測。論文的主要內容如下:(1)試驗探究了PLA/KBF復合絲材的纖維分布、含量、長度以及纖維種類對該復合材料的影響。研究發(fā)現(xiàn)3D打印與熱壓模塑PLA/KBF樣品的力學性能接近。同時試驗結果表明,3D打印復合樣條的機械性能與纖維長度、含量不呈正相關性。其中,纖維平均長度300微米,含量10%-20%的復合絲材打印樣品力學性能表現(xiàn)較好。通過與PLA/CF 3D打印樣品相比,PLA/KBF具有與PLA/CF相當?shù)睦煨阅芎蛷澢阅?可以作為PLA/CF的經(jīng)濟替代品。(2)進一步地,通過對PLA/KBF復合材料添加PCL進行增韌,開發(fā)制備了PLA-PCL/KBF復合打印線材。DSC發(fā)現(xiàn)加入PCL后PLA的結晶度(X

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 3D打印技術及應用概述
        1.2.1 3D打印技術簡介
        1.2.2 3D打印在汽車上的應用
    1.3 基于3D打印技術的纖維增強樹脂基復合材料研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
    1.4 蜂窩結構的面內壓縮行為
        1.4.1 蜂窩結構在汽車上的應用
        1.4.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的主要研究內容及目的
        1.5.1 主要研究內容
        1.5.2 本文研究的主要目的
2 3D打印線材玄武巖增強聚乳酸復合材料開發(fā)
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 原料與實驗設備
        2.2.2 短切玄武巖纖維表面處理
        2.2.3 3D打印改性玄武巖增強聚乳酸復合材料的制備
        2.2.4 性能表征
    2.3 結果與討論
        2.3.1 纖維改性表面處理與復合材料線材的微觀表征分析
        2.3.2 3D打技術印與熱壓模塑成型工藝對復合材料性能的影響
        2.3.3 纖維種類對3D打復合材料的影響
        2.3.4 纖維長度對3D打復合材料的影響
    2.4 本章小結
3 3D打印線材玄武巖纖維增強聚乳酸/聚己內酯復合材料開發(fā)
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料與設備
        3.2.2 連續(xù)玄武巖纖維的表面處理
        3.2.3 3D打印玄武巖纖維增強聚乳酸/聚己內酯復合材料的制備
        3.2.4 性能表征
    3.3 結果與討論
        3.3.1 熱性能分析
        3.3.2 動態(tài)力學性能分析
        3.3.3 流變性能分析
        3.3.4 力學性能分析
    3.4 本章小結
4 3D打印蜂窩面內壓縮行為研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 蜂窩模型構建及制備
        4.2.2 圓形蜂窩的面內壓縮測試
        4.2.3 結果與討論
        4.2.4 六邊形和內凹六邊行蜂窩的面內壓縮測試及結果與討論
    4.3 基于ABAQUS的內凹六邊形蜂窩面內壓縮的有限元分析
        4.3.1 內凹六邊形的有限元模型及數(shù)值模擬結果分析
        4.3.2 內凹六邊型蜂窩芯胞元結構變化設計
        4.3.3 不同壁厚和角度內凹六邊型蜂窩芯的數(shù)值模擬結果預測
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：3947396