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螺桿針對(duì)于這種特殊長(zhǎng)玻纖材料出眾的加工性能。

聚丙烯具有密度低、材料成本低、便於回用等特點(diǎn)，因此，在上述應(yīng)用領(lǐng)域逐漸取代工程塑料和金屬。但是，如果長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)材料增強(qiáng)彈性模量和沖擊強(qiáng)度，聚丙烯只能滿(mǎn)足機(jī)械規(guī)范。 部件由注塑或壓塑玻纖增強(qiáng)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(qiáng)型PP制成的半成品板材。由於其纖維較長(zhǎng)且具有各向同性特點(diǎn)，傳統(tǒng)型GMT壓塑通常能生產(chǎn)出機(jī)械特性?xún)?yōu)良的部件。但是，GMT生產(chǎn)工藝十分復(fù)雜。

1、長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料疲勞性能各向異性行為 圖1 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料常溫疲勞S-N曲線(xiàn) Fig 1 Fatigue S-N curve of long glass fiber reinforced polypropylene material at room temperature 對(duì)不同方向的樣條進(jìn)行尺寸測(cè)量，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO 13003-2003

3.2 玻纖材料插值擬合 根據(jù)GFRPP-30材料三個(gè)玻纖方向不同拉伸速率下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)可以得出玻纖取向=0.65下的最大拉伸強(qiáng)度，如圖7所示： 圖7 玻纖取向=0.65下的最大拉伸強(qiáng)度 根據(jù)圖7及三個(gè)玻纖方向不同拉伸速率下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)斜率及斷裂伸長(zhǎng)率可以得出玻纖取向=0.65不同拉伸速率下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)，如圖8所示： 圖8 玻纖取向=0.65不同拉伸速率下的應(yīng)力

咨詢(xún)電話(huà)：020-66221668來(lái)源：《復(fù)合材料科學(xué)與工程》推薦閱讀失效分析前，為什么總被問(wèn)這些問(wèn)題？光伏組件背板常見(jiàn)失效原因分析電子產(chǎn)品固定裝置開(kāi)裂失效分析及成分分析PE/碳酸鈣透氣膜表面晶點(diǎn)缺陷失效原因分析

通過(guò)模流分析軟件，使用精準(zhǔn)測(cè)試的含纖材料數(shù)據(jù)，可以預(yù)測(cè)成型塑件內(nèi)纖維方向及纖維長(zhǎng)度的分布。分析出來(lái)的模流結(jié)果再與無(wú)損檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，從而驗(yàn)證軟件與建模的精度。以利用高精準(zhǔn)度的計(jì)算機(jī)試模結(jié)果，在開(kāi)發(fā)前端就能「觀(guān)察」到塑件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，快速推進(jìn)車(chē)用長(zhǎng)碳纖維復(fù)合物的研發(fā)進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)成本降幅及性能增幅。

現(xiàn)在Moldex3D最新版本已可模擬先進(jìn)的扁纖射出成型，以觀(guān)察其改善翹曲的情形。以下案例將進(jìn)行分別含有圓纖和扁纖的復(fù)合材料來(lái)進(jìn)行觀(guān)察，其玻纖/PP的濃度比皆為0wt%。其中圓纖的長(zhǎng)LF為0.3 mm，纖維直徑為15 µm，展弦比為20；扁纖的長(zhǎng)LF為0.5 mm，扁平率FR=4，長(zhǎng)Lmin = 7µm ，寬 Lmax = 28µm 。

總結(jié)： 綜上所述，電連接器領(lǐng)域的冷熱沖擊仿真分析，需要考慮界面接觸、注塑殘余應(yīng)力、玻纖方向、熔接線(xiàn)的影響，對(duì)于有玻纖的材料，需要使用Digimat等軟件進(jìn)行復(fù)合材料擬合，與模流軟件及結(jié)構(gòu)類(lèi)軟件進(jìn)行聯(lián)合仿真，CAE仿真分析結(jié)果可能才會(huì)趨于實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果； 此次分析結(jié)果沒(méi)有考慮嵌入件在合模、注塑過(guò)程的預(yù)應(yīng)力影響，在實(shí)際產(chǎn)品注塑過(guò)程中，嵌入件合模受壓或者注塑過(guò)程因?yàn)樽⑺軌毫Σ痪鶎?dǎo)致嵌入件有預(yù)應(yīng)力存在

如料溫 過(guò)高，雖然流動(dòng)性有所提高,但也容易出現(xiàn)材料分解 及產(chǎn)品燒焦等問(wèn)題。其次是模溫 ,PA66+GF 的模溫在 110-140℃。如模溫 太低，易出現(xiàn)走膠困難,產(chǎn)生浮纖;如模溫太高，易出現(xiàn)成型周期過(guò)長(zhǎng),產(chǎn)品燒焦等問(wèn)題。總之成型工藝上可采用高料溫、高模溫、高壓、高速、低螺桿轉(zhuǎn)速 注射,對(duì)改善浮纖現(xiàn)像比較有利。材料的選擇從原料入手，選擇材料時(shí)尼龍黏度在力學(xué) 性能許可的范圍內(nèi)盡量選擇低黏。

圖一 以Moldex3D建立網(wǎng)格模型圖二 元素收斂測(cè)試效益 發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)纖維的抗拉伸強(qiáng)度、翹曲變形都優(yōu)于短纖 Moldex3D和ANSYS的結(jié)合可為PLA材料提供完整的模擬解決方案 可由模擬結(jié)果得知添加纖維可以提高產(chǎn)品強(qiáng)度案例研究本案例為PLA產(chǎn)品樣本之研究。PLA材料因抗沖擊性差、耐熱性差及結(jié)晶速率慢，因此希望藉由添加玻纖以補(bǔ)強(qiáng)上述缺點(diǎn)。

玻纖在PA樹(shù)脂基體中的分散性與粘結(jié)強(qiáng)度對(duì)產(chǎn)品性能影響很大。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，玻纖增強(qiáng)PA注射成型制品常存在各種缺陷。近日，國(guó)高材分析測(cè)試中心收到客戶(hù)咨詢(xún)，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(guān)不良，造成材料投入成本上漲50%，希望國(guó)高材分析測(cè)試中心能找到其外觀(guān)不良的原因并給出優(yōu)化方案。

玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料產(chǎn)品通常使用注塑工藝生產(chǎn)，玻纖取向在產(chǎn)品中的分布會(huì)存在差異，進(jìn)而影響產(chǎn)品的最終性能。為了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料產(chǎn)品的性能，需要在仿真分析中考慮工藝（如玻纖取向）的影響。本案例為您詳解延鋒彼歐公司如何使用Digimat對(duì)復(fù)合材料尾門(mén)內(nèi)板的沖擊性能進(jìn)行分析應(yīng)用。

用于動(dòng)態(tài)剪切測(cè)試的霍普金森桿總結(jié)利用霍普金森桿裝置可對(duì)各種復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)壓縮、拉伸、剪切等性能作全面詳細(xì)的測(cè)試，依據(jù)測(cè)試結(jié)果分析復(fù)合材料的應(yīng)變率行為。從下圖可以明顯的看出玻纖／環(huán)氧復(fù)合材料隨著應(yīng)變率的提高，其破壞強(qiáng)度也逐漸提高，這表明它是一種應(yīng)變率敏感材料。

GFRP（Glass Fiber Reinforce Plastic）材料，指的是玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，俗稱(chēng)“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(shù)脂作基體的一種復(fù)合材料，根據(jù)不同的樹(shù)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。

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：

如在玻纖增強(qiáng) PP 的注塑案例中，其預(yù)測(cè)纖維取向分布與 CT 掃描結(jié)果相關(guān)性達(dá) 0.91，翹曲變形預(yù)測(cè)精度比傳統(tǒng)方法提高 40%，計(jì)算時(shí)間比同類(lèi)軟件縮短 30%（相同硬件配置）。Digimat 在行業(yè)應(yīng)用中成果顯著。在航空航天領(lǐng)域，某型無(wú)人機(jī)機(jī)翼設(shè)計(jì)借助 Digimat，成功減重 15% 的同時(shí)保持等效剛度，開(kāi)發(fā)周期縮短 6 個(gè)月，物理試驗(yàn)次數(shù)減少 60%。

<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(guò)多尺度聯(lián)合仿真方法對(duì)油底殼進(jìn)行了模態(tài)仿真分析及測(cè)試。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)進(jìn)行壓力和扭曲分析時(shí)，加入嵌件及玻纖材料均可有效減少產(chǎn)品位移(圖六)。圖六 不同產(chǎn)品設(shè)計(jì)、及添加不同比率玻纖材料，進(jìn)行壓力測(cè)試和扭曲測(cè)試之結(jié)果最后和碩針對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并發(fā)現(xiàn)二者呈現(xiàn)相同的趨勢(shì)。在平坦度驗(yàn)證中，不同玻纖比率材料的模擬結(jié)果也與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符(圖七)。