竹塑復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能研究.pdf

1、竹塑復(fù)合材料作為一種性能優(yōu)異的新型環(huán)保材料，在建筑、包裝、汽車工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本論文以竹塑復(fù)合材料的配方、截面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化以及芯-殼結(jié)構(gòu)竹塑復(fù)合材料設(shè)計(jì)為主要研究對(duì)象，以探索竹塑復(fù)合材料制品的截面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法及其與使用性能的關(guān)系為目標(biāo)，構(gòu)建了竹塑復(fù)合材料制品承載力學(xué)分析模型，并通過理論計(jì)算、有限元模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法，系統(tǒng)地研究了截面芯孔的形狀、數(shù)量、尺寸、殼層結(jié)構(gòu)等因素對(duì)竹塑復(fù)合材料整體承載能力和抗變形能力的影響，

2、形成了具有芯-殼結(jié)構(gòu)的竹塑復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能控制的新方法，并能定量指導(dǎo)相關(guān)制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要研究工作如下:
　　1.分析了竹粉的粒徑、含量及界面改性劑對(duì)竹粉/HDPE復(fù)合材料力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)的影響，確定了綜合性能較優(yōu)異的竹粉/HDPE復(fù)合材料配方，量化了竹粉/HDPE復(fù)合材料的基本力學(xué)設(shè)計(jì)參數(shù)。
　　2.運(yùn)用材料力學(xué)的相關(guān)理論分析，構(gòu)建了竹塑復(fù)合材料截面形狀結(jié)構(gòu)的承載力學(xué)理論計(jì)算模型，并通過有限元模擬和理論計(jì)算相結(jié)

3、合的方法，詳細(xì)研究了截面芯孔的形狀、數(shù)量和尺寸對(duì)材料整體承載能力和抗變形能力的影響關(guān)系，并通過實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了地板截面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，得到了綜合性能較優(yōu)的竹塑復(fù)合材料芯層截面結(jié)構(gòu)形狀。
　　3.在綜合性能較優(yōu)的竹塑復(fù)合材料配方和截面形狀結(jié)構(gòu)的前提下，通過殼層材料的設(shè)計(jì)，有限元模擬分析研究了芯-殼結(jié)構(gòu)對(duì)竹塑復(fù)合材料整體承載能力和彎曲強(qiáng)度的影響，并分別選取HDPE、纖維增強(qiáng)HDPE和納米增強(qiáng)HDPE三種不同的殼層材料，成功制備了具