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首先，在Moldflow模擬玻纖流動(dòng)方向，其次，采用插值計(jì)算出該玻纖方向下不同應(yīng)變率的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，最后，與實(shí)驗(yàn)對標(biāo)并優(yōu)化仿真精度。合適的玻纖方向性能及準(zhǔn)確的模型可將與試驗(yàn)結(jié)果誤差控制在10%以內(nèi)。

這說明注塑長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料結(jié)構(gòu)上存在明顯各向異性，在疲勞過程中，0°方向纖維發(fā)生斷裂后引起的裂紋擴(kuò)展和斷裂，部分纖維從基體中拔出；45°和90°方向拉伸主要為基體開裂或基體與玻纖之間的界面開裂所引發(fā)的斷裂，裂紋沿著玻纖取向方向擴(kuò)展和斷裂。且疲勞斷面具有明顯的特征形貌，疲勞裂紋源區(qū)與裂紋擴(kuò)展區(qū)光亮平整，瞬斷區(qū)高低起伏，與拉伸斷口非常相似。

圖2 中展示的由于粒子的中心是整束的玻纖被樹脂包覆，在后續(xù)的注射成型加工過程中如何將玻纖束打開及均勻分散到熔體中，又如何將玻纖的長度盡量保留成了影響最終產(chǎn)品性能的關(guān)鍵。長玻纖如果團(tuán)聚將不能有效起到支撐產(chǎn)品的骨架作用，并且有可能影響外觀質(zhì)量；同時(shí)玻纖保留長度如果過短也將失去作為長玻纖材料應(yīng)用的特殊性。其中當(dāng)玻纖長度在1-2mm 之上時(shí)明顯使得各項(xiàng)力學(xué)數(shù)據(jù)大幅提高。

長玻纖增強(qiáng)PP注塑工藝及注塑方式：長玻纖增強(qiáng)型聚丙烯（PP）部件通常由注塑長玻纖粒料制成。一種新型一步式工藝可將聚丙烯和玻璃纖維配混在一起，直接生產(chǎn)注塑部件。兩種方法各具特色，采取何種方式，應(yīng)根據(jù)部件生產(chǎn)的特性而定。 在汽車工程中，儀表板、前端部件和車身底部元件越來越多地采用玻纖增強(qiáng)型聚丙烯制成。

玻纖在PA樹脂基體中的分散性與粘結(jié)強(qiáng)度對產(chǎn)品性能影響很大。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，玻纖增強(qiáng)PA注射成型制品常存在各種缺陷。近日，國高材分析測試中心收到客戶咨詢，他們需要制備100*100*2mm的玻纖增強(qiáng)PA方板，每批次約500片，制備的時(shí)候，由于增強(qiáng)PA容易出現(xiàn)外觀不良，造成材料投入成本上漲50%，希望國高材分析測試中心能找到其外觀不良的原因并給出優(yōu)化方案。

圖四 長纖降低變形的效果較短纖佳當(dāng)玻纖添加越多時(shí)，翹曲變形量就會(huì)降低。本案例中，玻纖濃度為25%時(shí)產(chǎn)品變形量至低(圖五)。圖五 不同玻纖比率的翹曲變形結(jié)果接下來用ANSYS來驗(yàn)證Moldex3D的翹曲和應(yīng)力分析，二者的結(jié)果非常相近(圖六)。

<p><strong style="color: rgb(0, 151, 186);">摘&nbsp;要</strong></p><p class="ql-align-justify">基于Digimat軟件逆向獲得了用于制造油底殼的玻纖增強(qiáng)聚酰胺66（35%GF/PA66）材料屬性，通過多尺度聯(lián)合仿真方法對油底殼進(jìn)行了模態(tài)仿真分析及測試。

圖1： 塑膠流動(dòng)方向與纖維配向樹脂熔膠與無機(jī)纖維的質(zhì)量密度上的差異，會(huì)造成纖 維補(bǔ)強(qiáng)塑料熔膠在流動(dòng)充填過程時(shí)，會(huì)有某種程度的分離趨勢，此將會(huì)造成浮纖現(xiàn)象。

5.綜合殘余應(yīng)力、玻纖排布、熔接線結(jié)果 對于含玻纖的產(chǎn)品，還需要考慮玻纖方向、熔接線對分析結(jié)果的影響；玻纖的分布會(huì)導(dǎo)致塑膠材料的模量、熱膨脹系數(shù)各向異性；熔接線區(qū)域的抗拉應(yīng)力較小（基體材料的約30%-60%），所以需要綜合考慮：界面分離、殘余應(yīng)力、玻纖排布、熔接線等多個(gè)因素的影響，分析開裂趨勢與風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)果如下： PA6-GF30考慮多因素分析結(jié)果

這是因?yàn)樵黾?em>玻纖后，玻纖的體積相對于塑料要大很多，所以很容易堵住排氣通道，所以在最后很難排氣，并且玻纖在高壓高氧氣體環(huán)境中是很容易燃燒的

Moldex3D仿真結(jié)果顯示產(chǎn)品Z方向翹曲值為8.12mm，超過了規(guī)格1.0mm。此外翹曲結(jié)果也指出產(chǎn)品的收縮效應(yīng)大于熱效應(yīng)(圖四)。為了改善此問題，和碩團(tuán)隊(duì)嘗試在材料中添加不同比率的玻纖，并以Moldex3D驗(yàn)證翹曲結(jié)果。他們發(fā)現(xiàn)添加玻纖之后，纖維配向會(huì)沿著流動(dòng)方向(X軸方向)，可抵抗產(chǎn)品收縮，有效減少翹曲，使產(chǎn)品符合所需的規(guī)格(圖五)。

由圖二的模擬結(jié)果可明顯看出，與圓纖相較，扁纖的翹曲變形可獲得明顯改善。此外圖三也顯示扁纖沿著X軸流長的Y方向(厚度方向)位移，比圓纖的還要減少了60%。由此可見，Moldex3D軟件成功仿真出了扁纖的翹曲變形現(xiàn)象，說明了添加扁纖的熱塑性材料在未來可以有更廣泛的應(yīng)用[3]。

同時(shí)，還知道卡扣的材料是PA+GF20，玻纖均勻分布，玻纖整體排布方向順著卡扣方向（全局坐標(biāo)系的Y方向）幾何模型約束位置和載荷如下所示：

尾門內(nèi)板中玻纖取向及熔接線分布結(jié)果：（a）X方向；（b）Y方向；（c）熔接線尾門內(nèi)板沖擊試驗(yàn)工況加載如圖6所示：尾門內(nèi)板在鉸鏈以及鎖位置處進(jìn)行固定，沖擊塊布置在內(nèi)板Y=0平面上，質(zhì)量為7.4kg，沿X方向以20.37 km/h初始速度沖擊尾門內(nèi)板。圖6. 尾門內(nèi)板沖擊試驗(yàn)加載示意圖仿真及實(shí)際試驗(yàn)情況下，沖擊塊的位移-時(shí)間歷程曲線如圖7所示。

海上及陸上低風(fēng)速風(fēng)電的發(fā)展促使風(fēng)電葉片的長度和根部直徑急速增大，隨之而來的是超大型葉片根部灌注銀紋問題的產(chǎn)生。研究表明葉片根部灌注的銀紋問題主要發(fā)生在樹脂灌注固化過程。本文通過研究調(diào)整葉片根部樹脂灌注固化產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減緩葉片后固化過程的內(nèi)應(yīng)力釋放，有效地解決了大型風(fēng)電葉片根部的灌注銀紋問題。1. 現(xiàn)狀及因素分析1.1葉片銀紋問題銀紋，一般指在玻璃態(tài)聚合物或某些半結(jié)晶性聚合物及環(huán)氧樹脂中

對于纖維補(bǔ)強(qiáng)塑料而言，塑料組成中的 補(bǔ)強(qiáng)纖維(玻纖、碳纖、有機(jī)纖維等)具有高剛性及 極低的熱收縮性特性，所以補(bǔ)強(qiáng)纖維會(huì)去抑制塑料的 整體收縮。且由于補(bǔ)強(qiáng)纖維具有較大的長徑比，在射 出充填時(shí)會(huì)有流動(dòng)的排向效果，造成補(bǔ)強(qiáng)纖維塑料射 出產(chǎn)品的收縮量值是具有非均方向性的，一般補(bǔ)強(qiáng)纖 維塑料射出件在沿著纖維的排列方向上(一般是流動(dòng) 方向)相對于其垂直方向，會(huì)具有較小的收縮量值。

在上圖中，從未發(fā)泡的實(shí)驗(yàn)圖中，可看出在直徑為3mm的流道中，聚丙烯有充填不平衡現(xiàn)象，靠中間豎澆道(Sprue)那4穴充填較多，那是因?yàn)榱鞯纼?nèi)剪切熱因轉(zhuǎn)了90度所引起，剪切熱最大的地方在靠近模壁的1/10~2/10流道直徑左右，而加入玻纖的聚丙烯不平衡現(xiàn)象更明顯，在加入玻纖后（還要看玻纖比例）流動(dòng)性變差（在同樣料溫下），用氮?dú)獍l(fā)泡后，未加玻纖的聚丙烯也是有充填不平衡現(xiàn)象，反而是靠豎澆道(Sprue)那

透明塑膠PC+gf產(chǎn)品由于透光率要高，所以PC+gf塑料制品表面質(zhì)量的要求必須嚴(yán)格，不能有任何斑紋、氣孔、泛白、霧暈、黑點(diǎn)、變色、光澤不佳等缺陷，因而在整個(gè)注塑過程對原料、設(shè)備、模具、甚至產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，都要十分注意和提出嚴(yán)格甚至特殊的要求。另外，由于透明PC+gf塑料多為熔點(diǎn)高、流動(dòng)性差，因此為保證產(chǎn)品的表面質(zhì)量，往往需要較高的溫度，注射壓力、注射速度等工藝參數(shù)也要作細(xì)微調(diào)整

玻纖對聚丙烯PP改性塑料成型收縮率的影響玻纖對聚丙烯PP改性料成型收縮率的影響最大。當(dāng)玻璃纖維的含量達(dá)到30%時(shí)以上時(shí)，其聚丙烯改性料的成型收縮率從1.8下降至0.5，而且表面處理過的玻纖對成型收縮率影響大于未進(jìn)行處理的玻纖。玻纖的加入一則破/壞了聚丙烯的結(jié)晶度，影響收縮率，更重要的是玻璃纖維限/制了聚丙烯的結(jié)晶收縮。

GFRP（Glass Fiber Reinforce Plastic）材料，指的是玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，俗稱“玻璃鋼”。它是以玻璃纖維及其制品（紗、帶、玻璃布、氈等）作為增強(qiáng)材料，以合成樹脂作基體的一種復(fù)合材料，根據(jù)不同的樹脂分為環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼、聚酯玻璃鋼等。玻璃鋼具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、良好介電性、成形設(shè)計(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)，是替代金屬材料的首選材料之一。GFRP材料用途廣泛，被用于橋梁、混凝土筋材