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文檔簡介
1、纖維增強熱塑性復合材料在航空航天、汽車、電力、運輸?shù)阮I域得到了廣泛應用,特別是玻璃纖維氈增強熱塑性復合材料(GMT)與其他材料如注塑成型復合材料、薄板成型復合材料、金屬等相比具有很多優(yōu)點,如加工時間短、比強度高、可回收利用、重量輕、高剛性等,能夠達到減重、減震、降噪目的,在汽車行業(yè)的應用也越來越廣。玻璃纖維氈增強熱塑性復合材料(GMT)的應用80%以上都用于汽車行業(yè),如汽車的車身、汽車的前端模塊、汽車座椅骨架、汽車的前后橫梁、保險杠、電
2、池托架、儀表板等。GMT材料成型簡單成本低,利于專業(yè)化、大批量生產(chǎn),研究其成形性具有重要意義。本文通過熱沖壓成型實驗以及沖壓成型有限元模擬,研究了GMT材料的成形性。
首先,根據(jù)美國ASTM標準,對玻璃纖維氈增強聚丙烯(GMT-PP)以及玻璃纖維氈增強聚酰胺(GMT-PA)進行拉伸實驗以及彎曲實驗,并對試樣上的載荷與試樣的長度信息進行采集,分析了不同溫度下拉伸力的大小與拉伸長度的關系,計算了拉伸強度、拉伸模量、彎曲強度、彎曲模
3、量等材料力學參數(shù),為成形性實驗以及有限元模擬提供了參考。
其次,選取基體材料為PA和PP的兩種GMT材料,進行了沖壓成型實驗。以溫度作為變量,研究不同溫度下材料能夠成形的成形極限。為了保證沖壓實驗的順利進行,設計了沖壓的模具并進行了實驗,分析了溫度、沖壓深度等因素對GMT成形性的影響。
第三,基于有限元軟件ABAQUS,根據(jù)粘彈性理論及GMT的力學性能參數(shù),對GMT-PP進行了沖壓成型模擬,得到了沖壓深度與沖壓力關系
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