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筆者對長玻纖增強聚丙烯材料（PP-LGF40）進行不同取向上的力學性能測試，研究機械可靠性：疲勞性能的各向異性行為，探究纖維增強聚丙烯材料的疲勞和性能與纖維取向、溫度、載荷等因素之間的關系，為工程應用和各向異性疲勞本構模型提供指導。

聚丙烯具有密度低、材料成本低、便於回用等特點，因此，在上述應用領域逐漸取代工程塑料和金屬。但是，如果長玻纖增強材料增強彈性模量和沖擊強度，聚丙烯只能滿足機械規范。 部件由注塑或壓塑玻纖增強型PP制成。在壓塑工藝中，起始材料通常是玻纖氈熱塑性塑料（GMT）增強型PP制成的半成品板材。由於其纖維較長且具有各向同性特點，傳統型GMT壓塑通常能生產出機械特性優良的部件。但是，GMT生產工藝十分復雜。

咨詢電話：020-66221668來源：《復合材料科學與工程》推薦閱讀失效分析前，為什么總被問這些問題？光伏組件背板常見失效原因分析電子產品固定裝置開裂失效分析及成分分析PE/碳酸鈣透氣膜表面晶點缺陷失效原因分析

從圖5 左圖中可清晰看到，針對于標準螺桿而言其無法打開材料粒子中的玻纖束，使得玻纖在產品的部分區域產生團聚；而圖5 右圖中展示的為通過HPS-AT 螺桿加工產品的結果，其充分的將玻纖束打開并均勻的分散于產品的基材中。對于產品整體而言，玻纖束能夠被均勻分散是其討論機械強度與產品質量的前提，只有這樣長玻纖才能展現其作為增強材料的特殊性。

1月19日 14:00 ▲ 掃碼參與報名立即預定直播案例搶先看玻纖增強復合材料具有密度小、韌性高、成型快、成本低等優點，在汽車、電子電器等領域廣泛使用。玻纖增強復合材料產品通常使用注塑工藝生產，玻纖取向在產品中的分布會存在差異，進而影響產品的最終性能。為了準確預測玻纖增強復合材料產品的性能，需要在仿真分析中考慮工藝（如玻纖取向）的影響。

由于短纖維增強復合材料的有限元模型需要考慮隨機的纖維分布，如果纖維束數量較多，則手動在abaqus中直接建模工作量會過于繁重，因此本文介紹了一種基于abaqus的建模插件，可以成功快速實現隨機纖維增強復合材料拉伸試樣模型的建立。一、新增功能爭對此，可對隨機纖維增強復合材料拉伸試樣進行插件建模，在前一版本中，主要基于下面的標準試樣進行短纖維模型的建立。

尼龍（PA）用玻璃纖維(GF)增強改性后，其強度、硬度、耐疲勞性、尺寸穩定性、耐蠕變性等均有很大提高。玻纖在PA樹脂基體中的分散性與粘結強度對產品性能影響很大。在實際生產過程中，玻纖增強PA注射成型制品常存在各種缺陷。

<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聚酰胺66（35%GF/PA66）材料屬性，通過多尺度聯合仿真方法對油底殼進行了模態仿真分析及測試。

GFRP（Glass Fiber Reinforce Plastic）材料，指的是玻璃纖維增強復合材料，俗稱“玻璃鋼”。它是以玻璃纖維及其制品（紗、帶、玻璃布、氈等）作為增強材料，以合成樹脂作基體的一種復合材料，根據不同的樹脂分為環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼、聚酯玻璃鋼等。玻璃鋼具有質量輕、強度高、耐腐蝕、良好介電性、成形設計性好等優點，是替代金屬材料的首選材料之一。

IXEF PARA芳香族尼尤材料雖然纖維成份達到50-60%，加工時的流動性很好，容易做出表面光滑亮麗的產品。另外也可以從助劑入手,目前助劑解決浮纖，主要是加強玻纖的流動性，增強玻纖與樹脂的結合能力，還有一些專用方法，例如使用特殊染料把玻纖染黑（只適合黑色尼龍）。表面很光亮的助劑，如硅氧烷、改性的酰胺 類聚合物、玻璃微珠、相熔劑、特種色母(能把玻纖 染黑),對浮纖情況都會有所改善。

如在玻纖增強 PP 的注塑案例中，其預測纖維取向分布與 CT 掃描結果相關性達 0.91，翹曲變形預測精度比傳統方法提高 40%，計算時間比同類軟件縮短 30%（相同硬件配置）。Digimat 在行業應用中成果顯著。在航空航天領域，某型無人機機翼設計借助 Digimat，成功減重 15% 的同時保持等效剛度，開發周期縮短 6 個月，物理試驗次數減少 60%。

圖四 長纖降低變形的效果較短纖佳當玻纖添加越多時，翹曲變形量就會降低。本案例中，玻纖濃度為25%時產品變形量至低(圖五)。圖五 不同玻纖比率的翹曲變形結果接下來用ANSYS來驗證Moldex3D的翹曲和應力分析，二者的結果非常相近(圖六)。

在玻纖增強PP的注塑案例中：- 預測纖維取向分布與CT掃描結果相關性達0.91；- 翹曲變形預測精度比傳統方法提高40%；- 計算時間比同類軟件縮短30%（相同硬件配置）。3.

總結： 綜上所述，電連接器領域的冷熱沖擊仿真分析，需要考慮界面接觸、注塑殘余應力、玻纖方向、熔接線的影響，對于有玻纖的材料，需要使用Digimat等軟件進行復合材料擬合，與模流軟件及結構類軟件進行聯合仿真，CAE仿真分析結果可能才會趨于實際試驗結果； 此次分析結果沒有考慮嵌入件在合模、注塑過程的預應力影響，在實際產品注塑過程中，嵌入件合模受壓或者注塑過程因為注塑壓力不均導致嵌入件有預應力存在

同時，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（全局坐標系的Y方向）幾何模型約束位置和載荷如下所示：

現在Moldex3D最新版本已可模擬先進的扁纖射出成型，以觀察其改善翹曲的情形。以下案例將進行分別含有圓纖和扁纖的復合材料來進行觀察，其玻纖/PP的濃度比皆為0wt%。其中圓纖的長LF為0.3 mm，纖維直徑為15 &micro;m，展弦比為20；扁纖的長LF為0.5 mm，扁平率FR=4，長Lmin = 7&micro;m ，寬 Lmax = 28&micro;m 。

用于動態剪切測試的霍普金森桿總結利用霍普金森桿裝置可對各種復合材料的動態壓縮、拉伸、剪切等性能作全面詳細的測試，依據測試結果分析復合材料的應變率行為。從下圖可以明顯的看出玻纖／環氧復合材料隨著應變率的提高，其破壞強度也逐漸提高，這表明它是一種應變率敏感材料。

咨詢電話：020-66221668附推薦閱讀無人機應用探索：玻纖增強復合材料的疲勞性能研究熱塑性聚氨酯復合材料阻燃性能及機理研究復合材料沖擊后壓縮強度（CAI）測試關鍵要點

通過模流分析軟件，使用精準測試的含纖材料數據，可以預測成型塑件內纖維方向及纖維長度的分布。分析出來的模流結果再與無損檢測結果進行比對，從而驗證軟件與建模的精度。以利用高精準度的計算機試模結果，在開發前端就能「觀察」到塑件的內部結構進行優化，快速推進車用長碳纖維復合物的研發進程，實現成本降幅及性能增幅。

咨詢電話：020-66221668部分素材來源于網絡Recommend推薦閱讀MAT_58材料卡片在新能源汽車復合材料底護板仿真分析中的應用復合材料微觀力學行為表征方法：納米壓痕儀+AFM+偏光顯微鏡玻纖增強環氧樹脂復合材料大型風電葉片灌注銀紋失效分析與解決方案超薄電子產品外殼用復合材料動態拉伸力學行為特征及其失效機理研究