玻纖增強微發(fā)泡注塑制品的多尺度力學(xué)性能模擬的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、玻纖增強微發(fā)泡塑料具有高強、輕質(zhì)、絕緣、耐熱、抗腐蝕等特點，在很多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，是當(dāng)前研究的熱門材料。但是由于其制品中同時存在氣泡和增強纖維兩種尺度跨度較大的微結(jié)構(gòu)，因此很難進行力學(xué)性能分析和預(yù)測。
　　傳統(tǒng)的實驗和有限元模擬方法并不能有效地分析具有多尺度特性的復(fù)合結(jié)構(gòu)，而基于雙尺度漸近展開的均勻化理論為這一研究提供了新的思路。大量研究結(jié)果表明，運用均勻化理論對具有復(fù)雜周期性微結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料進行求解具有較高的可行性。

2、>　　本文基于多尺度的均勻化理論，用經(jīng)典的氣泡球模型對微發(fā)泡制品的彈性力學(xué)性質(zhì)進行系統(tǒng)的模擬討論和研究。對不同的發(fā)泡情況和氣泡形態(tài)分別建立了相應(yīng)的代表性體積單元（Representative Volume Element，RVE）模型，通過編寫RVE求解程序進行均勻化求解。求解結(jié)果與經(jīng)典理論公式以及已有實驗數(shù)據(jù)進行對比討論，驗證了氣泡RVE模型以及均勻化理論對求解發(fā)泡結(jié)構(gòu)彈性力學(xué)性能的可行性。
　　進一步以玻纖增強微發(fā)泡注塑薄壁門

3、板樣條為研究對象，基于微觀結(jié)構(gòu)的表征結(jié)果，通過調(diào)整氣泡和纖維模型，建立了分層和分級的RVE結(jié)構(gòu)模型，運用均勻化理論對樣條模型進行求解，獲得了最終樣條的宏觀均勻化等效彈性力學(xué)參數(shù)，并與樣條的實驗數(shù)據(jù)進行驗證對比和分析。
　　研究表明：通過合理的RVE建模，均勻化理論可用于預(yù)測玻纖增強微發(fā)泡注塑件的等效彈性力學(xué)性能，并分析纖維和氣泡微結(jié)構(gòu)對制件力學(xué)性能的影響。其預(yù)測結(jié)果與實驗結(jié)果吻合，具有較高的工程適用性。本文的研究工作為擴大均勻化理