纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕性好、可設(shè)計(jì)好等特點(diǎn),被廣泛用于國(guó)防工業(yè)、航空航天、汽車電子和醫(yī)療器械等民生領(lǐng)域。纖維復(fù)合材料的微觀形態(tài)、制品結(jié)構(gòu)和澆口位置都會(huì)影響到熱塑性復(fù)合材料注塑制品在宏觀尺度下的力學(xué)性能。傳統(tǒng)仿真由于在數(shù)值分析時(shí)默認(rèn)纖維是各向同性,并且忽略了復(fù)合材料微觀形態(tài)對(duì)宏觀力學(xué)性能的影響,使得數(shù)值模擬結(jié)果失真和無(wú)法進(jìn)行性能優(yōu)化,更難以對(duì)制品缺陷或者結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行改善。針對(duì)傳統(tǒng)仿真的不足,本課題立足于熱塑性纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,采用了一種基于模流分析軟件Moldex3D、材料建模軟件Digimat以及力學(xué)分析軟件Abaqus的多尺度聯(lián)合仿真方法,驗(yàn)證了聯(lián)合仿真的可行性。并基于該方法對(duì)熔接線強(qiáng)度和制品強(qiáng)度進(jìn)行模擬優(yōu)化。主要內(nèi)容如下:（1）多尺度聯(lián)合仿真的技術(shù)原理和有效性。闡述了多尺度聯(lián)合仿真的工作原理,以實(shí)驗(yàn)試件為研究對(duì)象,以試件的等效應(yīng)力為參照,驗(yàn)證了基于Moldex3D、Digimat、Abaqus多尺度聯(lián)合仿真技術(shù)的有效性,確定了工程應(yīng)用的可行性。（2）熱塑性纖維復(fù)合材料的纖維微觀形態(tài)對(duì)注塑制品力學(xué)性能影響。以某盒蓋為模型,通過(guò)改變纖維的長(zhǎng)徑比和纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù),探究纖... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
符號(hào)說(shuō)明
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 多尺度聯(lián)合仿真研究方法描述
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.3.1 復(fù)合材料微觀力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)與工藝參數(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 多尺度聯(lián)合仿真發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 研究主要內(nèi)容
第二章 多尺度聯(lián)合仿真可行性研究
    2.1 多尺度聯(lián)合仿真技術(shù)理論基礎(chǔ)
        2.1.1 聚合物流動(dòng)控制方程
        2.1.2 纖維取向模型
    2.2 材料仿真平臺(tái)Digimat簡(jiǎn)介
    2.3 多尺度聯(lián)合仿真可行性研究
        2.3.1 微觀尺度上探究聯(lián)合仿真技術(shù)的準(zhǔn)確性
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)試件的聯(lián)合仿真模擬研究
        2.3.3 計(jì)算結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 纖維微觀形態(tài)對(duì)宏觀力學(xué)性能的影響研究
    3.1 纖維微觀形態(tài)理論
    3.2 纖維長(zhǎng)徑比對(duì)宏觀力學(xué)性能的影響
        3.2.1 纖維長(zhǎng)徑比對(duì)材料力學(xué)性能的影響
        3.2.2 纖維長(zhǎng)徑比對(duì)制品宏觀力學(xué)性能的影響
        3.2.3 計(jì)算結(jié)果分析
    3.3 纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)宏觀力學(xué)性能的影響
        3.3.1 纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)材料力學(xué)性能的影響
        3.3.2 纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)制品宏觀力學(xué)性能的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于多尺度聯(lián)合仿真制品熔接線和力學(xué)性能優(yōu)化研究
    4.1 熔接線強(qiáng)度模擬研究
        4.1.1 熔接線的形成機(jī)理和強(qiáng)度
        4.1.2 連接器熔接線強(qiáng)度分析
        4.1.3 結(jié)果分析
    4.2 多尺度聯(lián)合仿真對(duì)制品力學(xué)性能優(yōu)化
        4.2.1 汽車某零件初始設(shè)計(jì)
        4.2.2 優(yōu)化模具設(shè)計(jì)
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者及導(dǎo)師簡(jiǎn)介
附件



本文編號(hào)：3200637