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《天津工业大学》 2004年
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亚麻非织造布成型性及其复合材料异型件的研究

尹志强  
【摘要】: 本文根据天然纤维复合材料的巨大发展前景和我国亚麻资源的优势,以天然亚麻纤维为研究对象,使用模压法这种生产成本低,易于实现自动化的方法制作复合材料异型件产品。由于模压法生产异型件时对二维织物的成型性能要求较高,因此在制备增强材料时使用非织造布的加工方法进行,不仅简单高效,而且通过实验发现制成的亚麻非织造布具有良好的成型性,可以深度模压制成几何形状复杂的复合材料异型件。 模压过程的受力情况对制品的质量和模具有很大影响。本文分析此过程时尝试采用简化的二维模型对模压过程进行有限元数值模拟,通过与试验对比发现,简化模型的计算结果与实际非常吻合。其分析结果可为模压工艺的改进,特别是模具的进一步优化设计提供理论依据。 为了提高亚麻非织造布增强体力学性能和纤维体积含量,在模压实验之前采用缝合的方法又对亚麻非织造布进行了增强,通过对缝合后的复合材料板材进行测试发现,缝合可明显提高板材的拉伸性能,但弯曲性能却略有下降。综合缝合对层间性能以及拉伸、弯曲性能的影响分析,确定了缝合增强的可行性。 二维织物的成型性对模压制品的性能影响很大。为了研究缝合后亚麻非织造布的成型性,首先使用冷压工艺在较低压力下制备了半球形复合材料异型件,通过对比亚麻非织造布与层合平纹玻璃布复合材料异型件发现,缝合后的亚麻非织造布具有良好的成型性,模压过程中不出现如织物起拱起皱等影响表面质量的现象,并且经测试半球形复合材料制品发现,适当的缝合工艺提高了制品的性能。其次在冷压工艺的基础上采用高温高压的模压工艺制备了复合材料异型件。由于纤维的含量大大提高,制品的性能克服了冷压工艺制品表现出的断裂应变太小,容易发生脆性破坏的缺点,表现出断裂应变较大,对应力集中不那么敏感的特点。
【学位授予单位】:天津工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TS176

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【参考文献】
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