熱塑性
關(guān)注創(chuàng)建者：s7334770 創(chuàng)建時(shí)間：2021-03-26
熱塑性的視頻教程
SYSWELD的平板焊接熱彈塑性仿真分析
焊接相關(guān)技術(shù)參數(shù)設(shè)置 9、SYSWELD/初計(jì)算即后處理相關(guān)操作演示 其中1、2點(diǎn)內(nèi)容為課程（2 模型建立）的內(nèi)容；其中3、4點(diǎn)為課程（3 導(dǎo)入及網(wǎng)格劃分）的內(nèi)容；其中5、6點(diǎn)為課程（4 構(gòu)件命名、約束、散熱面）的內(nèi)容；其中7點(diǎn)為課程（5 焊縫定義）的內(nèi)容；其中8點(diǎn)為課程（6 焊接荷載設(shè)置及計(jì)算）的內(nèi)容；其中9點(diǎn)為課程（7 后處理）的內(nèi)容； 精細(xì)化網(wǎng)格劃分結(jié)果如下圖所示： 進(jìn)行焊接熱彈塑性仿真分析后可得溫度場云圖及熔敷斷面如下圖所示
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Abaqus金屬切削穩(wěn)態(tài)仿真模擬（帶附件cae）
本算例力正交自由切削常用材料為例，利用軟件優(yōu)秀的自適應(yīng)網(wǎng)格功能建立穩(wěn)態(tài)切削過程模擬，本算例中的模型涉及到的知識(shí)點(diǎn)有模型建立，網(wǎng)格建模，熱塑性等材料參數(shù)的定義，自適應(yīng)網(wǎng)格設(shè)置，分析步設(shè)置，二維接觸面設(shè)置，邊界幅值曲線設(shè)置，預(yù)定義溫度場設(shè)置等參數(shù)設(shè)置，附帶cae文件，abaqus6.14版本，可以直接提交計(jì)算
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晶體塑性軟件DAMASK的安裝及簡單使用
可以模擬單晶尺度到結(jié)構(gòu)件尺度范圍內(nèi)多物理現(xiàn)象（如晶體塑性、熱、損傷等）的高端材料模擬軟件包 軟件基于Linux平臺(tái)，借助PETSc, Abaqus, Marc等軟件進(jìn)行計(jì)算模擬
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熱塑性的實(shí)例教程
第三屆熱塑性復(fù)合材料國際研討會(huì)
江蘇君華特塑攜連續(xù)CF/PEEK熱塑性復(fù)合材料參加
2021年11月25上午，第三屆熱塑性復(fù)合材料國際研討會(huì)在上海拉開帷幕，以“高性能熱塑性復(fù)合材料助力中國大飛機(jī)輕盈翱翔”為會(huì)議主題。來自國內(nèi)外行業(yè)企事業(yè)單位、大學(xué)及科研院所的代表200余人參加會(huì)議，其中171位代表來到與會(huì)現(xiàn)場。
研討會(huì)由中國商飛、中航復(fù)合材料有限責(zé)任公司、四川大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、中航工業(yè)五家單位共同主辦，由國際先進(jìn)材料與制造工程學(xué)會(huì)（SAMPE）北京分會(huì)承辦。
01、CFRTP研討會(huì)
▲ 開幕式主持人：肖輝江主任，中國商飛
中國商飛肖會(huì)江主任發(fā)表開幕式祝詞。肖主任表示，熱塑性復(fù)合材料已成功應(yīng)用于A380、A350等飛機(jī)的機(jī)翼前緣、機(jī)身連接角片等結(jié)構(gòu)，近年來逐漸向主承力、大部件等結(jié)構(gòu)驗(yàn)證快速發(fā)展，熱塑性復(fù)合材料、設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)的突破也日新月異，應(yīng)用前景廣闊。
▲ 楊洋研究員，中國商飛，熱塑性復(fù)合材料制造工藝及應(yīng)用
肖主任指出：“熱塑性復(fù)合材料是一個(gè)涉及到專用樹脂、專用纖維、專用裝備、預(yù)浸料制備、復(fù)材成型、制件連接、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、壽命預(yù)測以及部件回收的一個(gè)巨大產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)，任何的單點(diǎn)突破都不足以推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的前進(jìn)。因此，只有產(chǎn)業(yè)鏈上下游單位攜手，共同努力，產(chǎn)學(xué)研共同融合，才能實(shí)現(xiàn)我國高性能熱塑性復(fù)合材料的整體發(fā)展，助力中國大飛機(jī)輕盈翱翔?！?中國商飛劉傳軍博士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所周光遠(yuǎn)博士、GKN航空FOKKER航空結(jié)構(gòu)公司民用航空機(jī)身全球研發(fā)主任安特·奧弗瑞葛博士做特邀報(bào)告。
展開 按照基體樹脂的種類，可以將樹脂基復(fù)合材料分為熱固性和熱塑性兩大類。由于熱塑性復(fù)合材料預(yù)浸料制備及成型加工困難大，限制了其在飛機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用。以往針對(duì)熱固性復(fù)合材料的研究較多，應(yīng)用也較為成熟。然而熱固性復(fù)合材料的韌性不足，受低速?zèng)_擊載荷存在敏感的分層問題，限制了其在航空結(jié)構(gòu)上的進(jìn)一步應(yīng)用。
熱塑性樹脂由于本身的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)賦予其高韌性，使其復(fù)合材料相對(duì)傳統(tǒng)的熱固性復(fù)合材料具有更為優(yōu)異的性能，以及廣闊的應(yīng)用前景。除性能要求外，國內(nèi)外對(duì)于航空業(yè)的環(huán)保性提出了更高的要求，歐盟據(jù)此提出了針對(duì)性的大型科研計(jì)劃——“清潔天空（Clean Sky）”計(jì)劃，目的在于通過降低能耗和噪聲污染，減小航空運(yùn)輸對(duì)環(huán)境的影響。由于熱塑性復(fù)合材料的成型過程中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此具有可回收再利用的獨(dú)特優(yōu)勢，在提升性能的同時(shí)，對(duì)環(huán)境友好。同時(shí)，其預(yù)浸料可在常溫下無限期儲(chǔ)存，成型效率高，能夠有效降低制造成本。
由
于
以上優(yōu)勢，熱塑性復(fù)合材料已在大型民航飛機(jī)、直升機(jī)等航空領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用。如空客 A350 飛機(jī)機(jī)身卡箍采用 TenCate 公司的碳纖維織物增強(qiáng) PPS熱塑性復(fù)合材料制造，如圖 1 所示；空客 H–160 直升機(jī)采用碳纖維增強(qiáng) PEEK 熱塑性復(fù)合材料代替原鈦合金材料制造旋翼槳轂中央件，在降低制造成本、減輕重量的同時(shí)，提高了結(jié)構(gòu)損傷容限及可維護(hù)性，標(biāo)志著熱塑性復(fù)合材料在直升機(jī)主承力結(jié)構(gòu)上的成功應(yīng)用，如圖 2所示。
圖1 空客A350熱塑性復(fù)合材料機(jī)身卡箍
圖2 空客H–160直升機(jī)熱塑性復(fù)合材料槳轂中央件
在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，熱塑性復(fù)合材料雖無法滿足渦輪盤等熱端部件的使用要求，但在發(fā)動(dòng)機(jī)冷端部件及短艙結(jié)構(gòu)上具有廣闊的應(yīng)用空間。
展開 從短期看，連續(xù)碳纖維CF/PEEK熱塑性復(fù)合材料的市場應(yīng)用雖然在國外相對(duì)成熟，但是在國內(nèi)主要應(yīng)用于航空航天軍工業(yè)、醫(yī)療器械行業(yè)，更多的應(yīng)用尚未成熟，還有大面積的應(yīng)用市場有待開發(fā)，但是隨著碳纖維熱塑性復(fù)合材料制品在工藝及質(zhì)量穩(wěn)定性、產(chǎn)品系列化、規(guī)格化與國外同類技術(shù)水平等方面差距的不斷縮小，相信只要緊密圍繞新興產(chǎn)業(yè)的巨大需求，抓住發(fā)展機(jī)遇，持續(xù)推進(jìn)原料生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步，加大碳纖維熱塑性復(fù)合材料體系、加工工藝、應(yīng)用水平的研究，提高對(duì)系列化產(chǎn)品開發(fā)、市場培育等環(huán)節(jié)的支持力度，國內(nèi)的碳纖維熱塑性復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)必將迎來一個(gè)新的發(fā)展階段。
轉(zhuǎn)載自：知乎 《熱塑性碳纖維復(fù)合材料優(yōu)勢及應(yīng)用展望》YANG
展開 來源：SAMPE
作者：姚志佳
一、概述
連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料由于其輕質(zhì)、高剛度、高韌性等特性，在汽車工業(yè)，航空航天，軍工，電子等諸多領(lǐng)域已經(jīng)廣泛的應(yīng)用。連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料（CFRTP）是以連續(xù)纖維作為增強(qiáng)材料，以熱塑性樹脂為基體，通過將熱塑性樹脂熔融浸漬的工藝制造的高強(qiáng)度、高剛性、高韌性的復(fù)合材料?？蛇x用的增強(qiáng)材料包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、植物纖維、以及玄武巖纖維?？梢赃x用的樹脂基體有PP、PE、PA6、PA66、PC、PET、TPU、PPS、PEEK等。根據(jù)產(chǎn)品性能及成型要求的不同，增強(qiáng)材料的形態(tài)可以是單向的，也可以是織物。
盡管短纖維和長纖維熱塑性復(fù)合材料占整個(gè)熱塑性復(fù)合材料市場的主導(dǎo)地位。但由于連續(xù)纖維獨(dú)特的特點(diǎn)，近年來國際上連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料市場仍然保持著快速增長，國外行業(yè)巨頭也正將連續(xù)纖維增強(qiáng)的熱塑性復(fù)合材料及相關(guān)企業(yè)作為重點(diǎn)開發(fā)方向和并購的首選標(biāo)的。其中朗盛收購了德國Bond-Laminates、三菱收購QPC、東麗公司收購荷蘭的Tencate；而韓華、巴斯夫、科思創(chuàng)、英力士等化工巨頭也都推出了相應(yīng)的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料。
目前，掌握連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料技術(shù)的企業(yè)主要集中在德國、荷蘭、英國、美國等少數(shù)歐美國家。我國有部分企業(yè)掌握了一部分連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的技術(shù)，但是在連續(xù)纖維增強(qiáng)特種工程塑料復(fù)合材料方面，我國與國外依舊存在非常大的差距。
展開 用玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂，提高了力學(xué)性能和熱變形溫度，降低了線脹系數(shù)，提高了耐疲勞和抗蠕變性能，同時(shí)改善了電性能。蘇州挪恩復(fù)合材料有限公司對(duì)比了尼龍66、聚苯乙烯、聚碳酸酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物增強(qiáng)前后的性能，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看各方面性能都有顯著提高。
（碳纖維復(fù)合材料汽車板簧）
目前已有多種熱塑性樹脂用來作復(fù)合材料的基體，研制成功的熱塑性復(fù)合材料有纖維增強(qiáng)尼龍、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯和聚氯乙烯等，一般應(yīng)用在要求輕質(zhì)、高強(qiáng)度、耐腐蝕的機(jī)械零件中，如航空機(jī)械、機(jī)車車輛、汽車、紡織機(jī)械、造船、建筑和電氣等領(lǐng)域。用碳纖維等高級(jí)增強(qiáng)材料代替玻璃纖維，可得到各種性能更好的復(fù)合材料，如結(jié)構(gòu)材料、耐沖擊材料、耐磨、阻尼減振材料等。
這種材料的優(yōu)點(diǎn)還和熱塑性塑料一樣具有重復(fù)使用性和二次加工性，其廢舊制品和加工中的邊腳料經(jīng)過適當(dāng)處理可以循環(huán)利用，該材料的制品可以采用熔融焊接方法連接，采用高溫高壓成型和冷卻成型，工藝周期較短、能耗低、生產(chǎn)效率高，熱塑性復(fù)合材料原料來源充足，價(jià)格低廉，易加工，熱塑性復(fù)合材料半成品（粒、片料）幾乎沒有貯存期限制。
熱塑性樹脂基復(fù)合材料工藝特性與熱塑性樹脂基基本相似，添加纖維增強(qiáng)材料后，其工藝性能略有變化，這與樹脂自身結(jié)構(gòu)有密切的聯(lián)系。熱塑性樹脂基在成型加工過程中在剪切速率、溫度、壓力下變?yōu)檎沉鲬B(tài)，其流變性是決定樹脂體系加工性能的主要標(biāo)志。
纖維含量、纖維長度、纖維取向?qū)Τ尚凸に囈矔?huì)造成影響。蘇州挪恩復(fù)合材料有限公司實(shí)驗(yàn)人員分析了實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)隨著纖維含量的增加，樹脂的粘度增加，流動(dòng)性降低。在熱塑性復(fù)合材料中，玻璃纖維含量一般在20%-40%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），既有顯著增強(qiáng)效果，又能保證制品成型。過多的纖維含量會(huì)使纖維磨損嚴(yán)重，增強(qiáng)性能降低，物料成型性惡化，且對(duì)設(shè)備磨損加劇。
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因此，總變形梯度被分解為彈性/剛體轉(zhuǎn)動(dòng)部分、熱變形部分和塑性變形部分。
在本構(gòu)層面，作者保留了 FCC 晶體的 12 個(gè) {111}<110> 滑移系，并采用冪律型滑移率方程描述率相關(guān)塑性流動(dòng)。
在航空航天、新能源、電子半導(dǎo)體等領(lǐng)域，有一種材料堪稱“極端環(huán)境守護(hù)者”——熱塑性聚酰亞胺（TPI）。通過自身超寬耐溫區(qū)間、高強(qiáng)度力學(xué)性能、強(qiáng)絕緣等多重優(yōu)勢，成為高端產(chǎn)品升級(jí)的“關(guān)鍵密碼”。
讓我們攜手，以千米級(jí)連續(xù)制造能力，共同開拓熱塑性復(fù)合材料應(yīng)用的無限可能！
同時(shí)，由E-rubber作為主要起草單位之一的國家標(biāo)準(zhǔn)《硫化橡膠或熱塑性橡膠 等雙軸拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測定》正處于關(guān)鍵的征求意見與全國多地試驗(yàn)室的對(duì)標(biāo)驗(yàn)證階段。
那么，一項(xiàng)為解決實(shí)際工程難題而誕生的技術(shù)方法，是怎樣從企業(yè)的試驗(yàn)室走出來，最終成為整個(gè)行業(yè)都能參考和使用的公共標(biāo)準(zhǔn)的？
我們最初
要解決什么問題？
壓縮成型能夠快速生產(chǎn)復(fù)雜的復(fù)合材料部件，Moldex3D支持許多不連續(xù)的且常用于壓縮成型的FRP材料，包含熱塑性材料GMT、LFT-G、LFT-D；也支持熱固性材料，例如SMC、BMC材料。
在此背景下，以連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料（Continuous Fiber Reinforced Thermoplastic， CFRTP） 為代表的輕量化高性能材料方案應(yīng)運(yùn)而生，正引領(lǐng)一場從“金屬護(hù)甲”到“復(fù)合材料鎧甲”的靜默革命。
圖3 底盤全方位保護(hù)5件套
在這場材料革新中，我國材料科技企業(yè)已走在前列。
PAM-COMPOSITE是一款專業(yè)的復(fù)合材料制造工藝仿真軟件， 能夠?yàn)橛脩籼峁?完整的設(shè)計(jì)、工藝仿真、性能預(yù)測解決方案，幫助用戶快速進(jìn)行加工和設(shè)計(jì)，分
析和糾正可能通過制造工藝引入的缺陷， 支持預(yù)測連續(xù)纖維增強(qiáng)熱固性/ 熱塑性 樹脂基復(fù)合材料構(gòu)件在制造過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和變形，幫助用戶最小化生產(chǎn) 風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
展示范圍：
汽車塑料與復(fù)合材料展區(qū)
原材料：纖維、熱塑性樹脂、聚碳酸酯樹脂、橡膠/熱塑性彈性體、碳納米纖維、陶瓷、碳纖維增強(qiáng)塑料、輕質(zhì)玻璃、熱塑性樹脂等；
零部件及模塊：使用樹脂材料的汽車零部件（車身外板、外飾件、內(nèi)飾件、動(dòng)力總成部件、燃油部件、電氣部件、電池/逆變器外殼）等；
汽車材料連接技術(shù)：激光連接、超聲波連接、摩擦連接、擴(kuò)散連接、粘接、連接強(qiáng)度測試、分析工具等；
備有熱塑性外殼和熱固性外殼2種類型。
還具有耐熱、抗追蹤性等，可滿足客戶的不同需求。
還備有直流開關(guān)用銦接點(diǎn)規(guī)格。
適用于有空間要求的開關(guān)場景。
代表產(chǎn)品4：圓柱標(biāo)準(zhǔn)型接近傳感器
可檢測磁性和非磁性金屬物體以及非金屬物體存在，可適應(yīng)多樣的環(huán)境。
磁性金屬有無檢測的標(biāo)準(zhǔn)型。
AnsysWB-FSW(攪拌摩擦焊熱應(yīng)力仿真)5個(gè)月前
計(jì)算得出的摩擦熱生成量和塑性熱生成量表明，工具肩部與工件之間的摩擦是產(chǎn)生大部分熱量的原因。在板片的接觸界面處規(guī)定了一個(gè)粘結(jié)溫度，以此來模擬工具后面的焊接過程。當(dāng)接觸表面的溫度超過這個(gè)粘結(jié)溫度時(shí)，接觸狀態(tài)就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)檎辰Y(jié)狀態(tài)
