發(fā)布時(shí)間：2021-10-25 13:11

　　微發(fā)泡注塑技術(shù)具有在保持力學(xué)性能基本不變的前提下,節(jié)省材料、減少翹曲變形、降低鎖模力等諸多優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)應(yīng)用于高性能工程材料、汽車(chē)零部件、家用電器等領(lǐng)域,是塑料成型領(lǐng)域面向未來(lái)的新技術(shù)。這些高端領(lǐng)域?qū)ξ⒖姿芰现破返牧W(xué)性能有嚴(yán)格要求,然而微孔塑料中的泡孔分布具有不均勻性,難以描述和定義,通常采用實(shí)驗(yàn)方法對(duì)微孔塑料力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè),增加了微孔塑料制品的開(kāi)發(fā)成本與時(shí)間。本文利用聯(lián)合仿真分析方法對(duì)微孔塑料力學(xué)性能進(jìn)行了仿真分析,考慮了微孔塑料中泡孔分布情況對(duì)力學(xué)性能的影響。驗(yàn)證了模擬分析的準(zhǔn)確性可達(dá)到實(shí)際的80%以上,利用該方法對(duì)加工參數(shù)與微孔塑料力學(xué)性能的關(guān)系進(jìn)行研究,對(duì)終端應(yīng)用汽車(chē)后視鏡鏡架進(jìn)行了模擬和優(yōu)化,建立了一套更準(zhǔn)確評(píng)價(jià)微發(fā)泡注塑制品力學(xué)性能的仿真方法。主要工作如下:（1）在微孔塑料領(lǐng)域應(yīng)用了考慮泡孔分布不均勻性的聯(lián)合仿真方法,利用Moldex3D模擬微孔塑料的泡孔信息,使用Digimat建立微孔塑料的泡孔結(jié)構(gòu)模型,將泡孔非均勻性信息耦合到Abaqus結(jié)構(gòu)分析軟件,通過(guò)多個(gè)軟件聯(lián)合仿真實(shí)現(xiàn)考慮微孔塑料泡孔分布情況的力學(xué)性能模擬分析。（2）對(duì)聯(lián)合仿真模擬微孔塑料力學(xué)性能的方法進(jìn)行了驗(yàn)證... 

【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

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１微孔塑料ＳＥＭ視圖及模擬仿真視圖??Ｆｉｇ．?１－１?ＳＥＭ?ｖｉｅｗ?ａｎｄ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏｃｅｌｌｕｌａｒ?ｐｌａｓｔｉｃ??

?第二章微發(fā)泡注塑聯(lián)合仿真平臺(tái)的原理和方法???等效宏觀(guān)剛度與真實(shí)的異質(zhì)復(fù)合材料相同，即ａ?＝己￡，如圖２－２所示。平均場(chǎng)均化??方法（ＭＦＨ）正是Ｄｉｇｉｍａｔ－ＭＦ實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程的方法，其目的是計(jì)算ＲＶＥ級(jí)別和每??一相應(yīng)力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)體積平均值的近似準(zhǔn)確值。??均質(zhì)化??展，ｅ??Ｃｏ?ｃ??圖２－２均質(zhì)化方法示意圖??Ｆｉｇ．２－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｈｏｍｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ??Ｅｓｈｅｌｂｙ解決了?ＭＦＨ方法的準(zhǔn)確性問(wèn)題。他發(fā)現(xiàn)橢圓形體積（／）內(nèi)的應(yīng)變ｓ是??均勻的，并且與本征應(yīng)變ｆ相關(guān)，如下所示［３７］：??＝?？（／，Ｃ〇）：￡＊，Ｖｘ?ｅ?（／），?（２－５）??其中纟（／，Ｃｏ）是Ｅｓｈｅｌｂｙ的張量，它取決于Ｃ（Ｄ以及⑴的形狀和方向。如果??Ｃ〇是各向同性的，并且（／）是橢球體，則剛度依賴(lài)性?xún)H通過(guò)泊松比確定，形狀依賴(lài)??性?xún)H通過(guò)長(zhǎng)寬比確定。??Ｅｓｈｅｌｂｙ的解決方案在ＭＦＨ中起著根本性的作用，因?yàn)樗梢越鉀Q單一包含問(wèn)??題，如圖２－３所示。無(wú)限實(shí)體在其邊界上經(jīng)受線(xiàn)性位移，對(duì)應(yīng)于均勻的遠(yuǎn)程應(yīng)變Ｅ。??該實(shí)體由剛度為Ｃ〇的基體相構(gòu)成，其中嵌入了剛度為Ｃｉ的單個(gè)橢圓形雜物。使用??霞??Ｃ〇??圖２－３單一包含模型??Ｆｉｇ．２－３?Ｓｉｎｇｌｅ?ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ??Ｅｓｈｅｌｂｙ的解決方案，發(fā)現(xiàn)夾雜物內(nèi)部應(yīng)變是均勻的，并且與遠(yuǎn)程應(yīng)變有關(guān)，如下所??示【３７］：??ｅ（ｘ）?＝?Ｈ￡〇，Ｃ〇，Ｃｉｙ．Ｅｙｘ?Ｇ?（／），?（２－６）??其中Ｈ是單夾雜物應(yīng)變濃度張量，定義如下Ｉ３＇??ＨＥ（Ｉ，Ｃ〇，Ｃｉ）?＝?｛／?＋?＜；

?第二章微發(fā)泡注塑聯(lián)合仿真平臺(tái)的原理和方法???等效宏觀(guān)剛度與真實(shí)的異質(zhì)復(fù)合材料相同，即ａ?＝己￡，如圖２－２所示。平均場(chǎng)均化??方法（ＭＦＨ）正是Ｄｉｇｉｍａｔ－ＭＦ實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程的方法，其目的是計(jì)算ＲＶＥ級(jí)別和每??一相應(yīng)力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)體積平均值的近似準(zhǔn)確值。??均質(zhì)化??展，ｅ??Ｃｏ?ｃ??圖２－２均質(zhì)化方法示意圖??Ｆｉｇ．２－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｈｏｍｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ??Ｅｓｈｅｌｂｙ解決了?ＭＦＨ方法的準(zhǔn)確性問(wèn)題。他發(fā)現(xiàn)橢圓形體積（／）內(nèi)的應(yīng)變ｓ是??均勻的，并且與本征應(yīng)變ｆ相關(guān)，如下所示［３７］：??＝?？（／，Ｃ〇）：￡＊，Ｖｘ?ｅ?（／），?（２－５）??其中纟（／，Ｃｏ）是Ｅｓｈｅｌｂｙ的張量，它取決于Ｃ（Ｄ以及⑴的形狀和方向。如果??Ｃ〇是各向同性的，并且（／）是橢球體，則剛度依賴(lài)性?xún)H通過(guò)泊松比確定，形狀依賴(lài)??性?xún)H通過(guò)長(zhǎng)寬比確定。??Ｅｓｈｅｌｂｙ的解決方案在ＭＦＨ中起著根本性的作用，因?yàn)樗梢越鉀Q單一包含問(wèn)??題，如圖２－３所示。無(wú)限實(shí)體在其邊界上經(jīng)受線(xiàn)性位移，對(duì)應(yīng)于均勻的遠(yuǎn)程應(yīng)變Ｅ。??該實(shí)體由剛度為Ｃ〇的基體相構(gòu)成，其中嵌入了剛度為Ｃｉ的單個(gè)橢圓形雜物。使用??霞??Ｃ〇??圖２－３單一包含模型??Ｆｉｇ．２－３?Ｓｉｎｇｌｅ?ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ??Ｅｓｈｅｌｂｙ的解決方案，發(fā)現(xiàn)夾雜物內(nèi)部應(yīng)變是均勻的，并且與遠(yuǎn)程應(yīng)變有關(guān)，如下所??示【３７］：??ｅ（ｘ）?＝?Ｈ￡〇，Ｃ〇，Ｃｉｙ．Ｅｙｘ?Ｇ?（／），?（２－６）??其中Ｈ是單夾雜物應(yīng)變濃度張量，定義如下Ｉ３＇??ＨＥ（Ｉ，Ｃ〇，Ｃｉ）?＝?｛／?＋?＜；

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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