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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(wěn)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(jié)強度對產(chǎn)品性能影響很大。在實際生產(chǎn)過程中，玻纖增強PA注射成型制品常存在各種缺陷。

長玻纖增強PP注塑工藝及注塑方式：長玻纖增強型聚丙烯（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型聚丙烯制成。

這說明注塑長玻纖增強聚丙烯材料結(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)與裂紋擴展區(qū)光亮平整，瞬斷區(qū)高低起伏，與拉伸斷口非常相似。

<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(lián)合仿真方法對油底殼進行了模態(tài)仿真分析及測試。

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(jié)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。也可以考慮加一些 PA6來增加材料的流動性。未經(jīng)同意，請勿轉(zhuǎn)載！

在測試低阻抗材料時，鋼不適合作為桿系材料，需要選擇更低阻抗的材料作為波導桿，比如鋁材或者尼龍材料。同時可在SHPB測試系統(tǒng)中增加波形整形器部件，以確保恒應變率假設。國高材汽車材料仿真服務方案汽車材料仿真方案，采用控制材料成型、受力過程中的變量，通過仿真對比，可實現(xiàn)對材料加工階段的流模分析和使用階段的力學分析，為客戶提供從樣品注塑、材料性能測試、數(shù)據(jù)處理、材料仿真的整體解決方案。

首先，在Moldflow模擬玻纖流動方向，其次，采用插值計算出該玻纖方向下不同應變率的應力-應變曲線，最后，與實驗對標并優(yōu)化仿真精度。合適的玻纖方向性能及準確的模型可將與試驗結(jié)果誤差控制在10%以內(nèi)。

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(chǎn)品的部分區(qū)域產(chǎn)生團聚；而圖5 右圖中展示的為通過HPS-AT 螺桿加工產(chǎn)品的結(jié)果，其充分的將玻纖束打開并均勻的分散于產(chǎn)品的基材中。對于產(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)量的前提，只有這樣長玻纖才能展現(xiàn)其作為增強材料的特殊性。

例如PA66收縮率在1.5-2%之間，PA6的收縮率為1%-1.5%，在加入玻纖后可以使收縮率降低到0.3%左右。 玻纖加入量越多，尼龍的成型收縮率越小。但是玻纖加入量過多會造成表面浮纖、相容性差等后果，玻纖含量一般在30%左右時效果相對較好。

玻纖增強復合材料產(chǎn)品通常使用注塑工藝生產(chǎn)，玻纖取向在產(chǎn)品中的分布會存在差異，進而影響產(chǎn)品的最終性能。為了準確預測玻纖增強復合材料產(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對復合材料尾門內(nèi)板的沖擊性能進行分析應用。

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(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來驗證Moldex3D的翹曲和應力分析，二者的結(jié)果非常相近(圖六)。

風電葉片的主體結(jié)構(gòu)是環(huán)氧樹脂增強玻璃纖維，通常采用真空輔助灌注（VARI）工藝成型，容易因為工藝因素出現(xiàn)銀紋現(xiàn)象，如圖1所示。圖1. 風電葉片銀紋問題1.2葉片銀紋的發(fā)展趨勢在實際生產(chǎn)過程中，銀紋問題隨著葉片大型化的發(fā)展趨勢越來越明顯。

總結(jié)： 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(jié)構(gòu)類軟件進行聯(lián)合仿真，CAE仿真分析結(jié)果可能才會趨于實際試驗結(jié)果； 此次分析結(jié)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(chǎn)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

尤其是最近遇到一種纖維增強塑料的強度仿真問題，要判斷塑料件在給定載荷下是否失效。示例： 塑料件是PA的基體，然后注塑成型的過程中加了玻纖增強材料（PA + GF20）。這就導致了成形結(jié)構(gòu)件不再是各向同性的材質(zhì)，變成了各向異性。常用的四大強度理論似乎不再適用其強度失效的結(jié)果評估。

圖4：經(jīng)CAE射出仿真技術(shù)分析后，建議客戶將澆口位置向產(chǎn)品中心移動，以改變目標區(qū)域的流動表現(xiàn)及玻纖取向 我們通過CAE射出仿真技術(shù)分析后，提出了改善方案，建議客戶將澆口位置向產(chǎn)品中心移動，改變目標區(qū)域的流動表現(xiàn)及玻纖取向，從而獲得外觀合格的制件。

圖4：經(jīng)CAE射出仿真技術(shù)分析后，建議客戶將澆口位置向產(chǎn)品中心移動，以改變目標區(qū)域的流動表現(xiàn)及玻纖取向 我們通過CAE射出仿真技術(shù)分析后，提出了改善方案，建議客戶將澆口位置向產(chǎn)品中心移動，改變目標區(qū)域的流動表現(xiàn)及玻纖取向，從而獲得外觀合格的制件。

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)品的收縮效應大于熱效應(圖四)。為了改善此問題，和碩團隊嘗試在材料中添加不同比率的玻纖，并以Moldex3D驗證翹曲結(jié)果。他們發(fā)現(xiàn)添加玻纖之后，纖維配向會沿著流動方向(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用[3]。

，對于含玻纖和嵌入件的產(chǎn)品，翹曲原因分析中溫度場不均的影響因子一般都很小，從筆者分析的上千個分析案例看，一般情況下翹曲結(jié)果因子：產(chǎn)品設計本身結(jié)構(gòu)收縮的和玻纖分布各占50%左右；Molded3D 2023版本對此類零件的翹曲分析做了增強，對于玻纖分布的影響因子分為了一致性影響和散亂性影響，對某些零件的翹曲計算結(jié)果更精確。

B(玻纖增強)在120℃老化168h內(nèi)，拉伸強度在一定的范圍內(nèi)（±5MPa）波動。老化后，斷裂伸長率無明顯變化，150℃老化比120℃老化后斷裂伸長率較低一些。