竹塑復合材料結構設計及性能研究.pdf

1、竹塑復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)等領域得到廣泛應用。本論文以竹塑復合材料的配方、截面結構設計與優(yōu)化以及芯-殼結構竹塑復合材料設計為主要研究對象，以探索竹塑復合材料制品的截面結構設計優(yōu)化方法及其與使用性能的關系為目標，構建了竹塑復合材料制品承載力學分析模型，并通過理論計算、有限元模擬和實驗驗證相結合的方法，系統(tǒng)地研究了截面芯孔的形狀、數(shù)量、尺寸、殼層結構等因素對竹塑復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-殼結構的竹塑復合材料的結構設計與性能控制的新方法，并能定量指導相關制品的結構設計。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竹粉/HDPE復合材料力學性能和微觀結構的影響，確定了綜合性能較優(yōu)異的竹粉/HDPE復合材料配方，量化了竹粉/HDPE復合材料的基本力學設計參數(shù)。
　　2.運用材料力學的相關理論分析，構建了竹塑復合材料截面形狀結構的承載力學理論計算模型，并通過有限元模擬和理論計算相結

3、合的方法，詳細研究了截面芯孔的形狀、數(shù)量和尺寸對材料整體承載能力和抗變形能力的影響關系，并通過實驗研究，驗證了地板截面結構的優(yōu)化設計方法，得到了綜合性能較優(yōu)的竹塑復合材料芯層截面結構形狀。
　　3.在綜合性能較優(yōu)的竹塑復合材料配方和截面形狀結構的前提下，通過殼層材料的設計，有限元模擬分析研究了芯-殼結構對竹塑復合材料整體承載能力和彎曲強度的影響，并分別選取HDPE、纖維增強HDPE和納米增強HDPE三種不同的殼層材料，成功制備了具