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《山东大学》 2011年
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塑料土工格栅拉伸工艺模拟及实验研究

曹茜  
【摘要】:塑料土工格栅作为一种新型的土木工程建筑材料,是国家高新技术产品目录中新型材料技术领域类复合材料中的增强材料,可用作土木工程的加固、加筋、防护,广泛应用于水利、公路、铁路、煤矿、建筑等工程领域。塑料土工格栅之所以被广泛应用是因为质量轻、强度高、抗变形能力强、韧性好、抗老化,特别是耐酸、耐碱,适宜于各种土壤,不易腐蚀,便于工程施工。我国已开展了关于使用土工格栅的土木工程设计、施工的应用基础研究于实践,但是我国较多的关注生产本身,对相关的软技术重视不够,加工工艺的基础研究领域还处于起步阶段。针对目前的研究现状,本文采用通用有限元软件ABAQUS对土工格栅用的PP材料拉伸过程进行模拟分析,对影响塑料土工格栅拉伸性能的参数进行分析,以期得到最好的生产工艺。 首先对塑料土工格栅的类型、性能指标以及格栅拉伸工艺的设备要求、工艺条件进行了深入分析,并归纳了国内外学者在高聚物本构模型以及高聚物变形有限元模拟方面已获得的研究成就。其次就高分子材料的拉伸强化效应进行了理论阐述,研究了强化效应的微观机理和相应数学模型。本文还通过实验手段采用正交实验的方法对高聚物在高温下的拉伸过程进行研究并采用正交分析法对实验结果进行分析,采用室温拉伸试验的方法对高温拉伸下的样条进行拉伸直至拉断,采用室温拉伸的方法是验证高温拉伸下样条的拉伸强度,为以后讨论高聚物的性能做准备,从而得出最有利于生产的生产工艺,而且还讨论了高聚物材料的拉伸强化效应,并比较了不同拉伸温度、拉伸速率、不同拉伸比下高分子材料的本构特性的差异。 运用ABAQUS软件讨论塑料土工格栅拉伸加工有限元模拟中的相关问题,包括实体模型的选择、边界条件的确定、网格划分、非线性多步分析中的参数设置以及确定材料性能参数等关键问题。 对单向塑料土工格栅用的聚丙烯材料拉伸过程进行仿真模拟。单向塑料土工格栅在实际的生产应用中有不同的网孔形状,本文采用常用的长圆型网孔形状来对其进行模拟。另外,本文还分析了拉伸温度、拉伸速度等对塑料格栅用PP材料加工过程的影响,经分析发现不同的拉伸温度和拉伸速度对材料具有不同的拉伸作用。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ320.6

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 范家暖;塑料土工格栅用聚丙烯改性研究[D];山东大学;2016年
2 刘杰;塑料土工格栅拉伸性能及工艺研究[D];山东大学;2015年
3 王征;塑料土工格栅拉伸性能及成型优化研究[D];山东大学;2014年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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【同被引文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 刘杰;塑料土工格栅拉伸性能及工艺研究[D];山东大学;2015年
2 王征;塑料土工格栅拉伸性能及成型优化研究[D];山东大学;2014年
3 张永涛;双向拉伸土工格栅PP系列产品专用料开发研究[D];北京化工大学;2012年
4 曹茜;塑料土工格栅拉伸工艺模拟及实验研究[D];山东大学;2011年
5 许闻博;土工格栅拉伸工艺的有限元模拟及优化[D];山东大学;2008年
6 郑鸿;拉伸土工格栅的性能研究[D];青岛科技大学;2005年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 李乔一;土工格栅蠕变特性试验研究[D];石家庄铁道大学;2018年
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4 范家暖;塑料土工格栅用聚丙烯改性研究[D];山东大学;2016年
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6 刘杰;塑料土工格栅拉伸性能及工艺研究[D];山东大学;2015年
【二级参考文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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