上官林建
,
王松杰
,
刘保臣
,
张世勋
功能材料
短纤维复合材料注射充模是一个复杂的流体流动过程,其多尺度结构的形成及演化是多层次一多尺度耦合问题.将塑料熔体中分布的纤维粒子处理成介观纤维硬棒粒子,以宏观连续介质模型为基础,采用拉格朗日-欧拉法建立了耦合有介观纤维柱状粒子的流动控制方程.使用有限元/有限差分/控制体积法对其进行了求解,模拟结果与实际基本符合.
关键词:
短纤维
,
复合材料
,
注射充模
,
耦合模型
,
纤维取向
刘保臣
,
申长雨
,
刘春太
,
上官林建
材料导报
将短纤维增强注塑制品看作多层板并分析了注塑制品的有效弹性性能.采用Tandon-Weng模型计算了单取向短纤维增强复合材料的弹性性能,采用取向平均法计算了具有任意平面取向的单层板材料弹性常数,运用层合板理论建立了短纤维增强注塑材料的有效弹性模量计算模型.测定了特制试样中的纤维取向分布,计算了有效弹性模量,并与实验结果对比证明这种方法是有效的.
关键词:
纤维取向
,
短纤维增强复合材料
,
力学性能
,
注射成型
杨晓东
,
刘保臣
,
刘春太
,
赵振峰
,
申长雨
高分子材料科学与工程
对传统的高聚物熔体crass黏度模型进行改进研究.一方面采用新的数学表达式消除其非牛顿指数表达上的歧义性,将牛顿和非牛顿模型更好地统一在一个模型中,使得改进后的新模型定义更严谨.另一方面,采用分段函数精确表示低剪切速率时熔体黏度的牛顿区,并增加一个调控参数提高模型在非牛顿区的拟合能力,从而可以更好地逼近聚合物熔体的黏度曲线,提高拟合特度.
关键词:
高聚物熔体
,
黏度模型
,
Cross模型
,
数值模拟
上官林建
,
申长雨
,
刘保臣
,
陈静波
材料导报
通过对玻纤增强聚丙烯注射充模阶段纤维取向的研究,考虑流场和纤维取向的相互作用,基于连续介质力学理论,建立了耦合有纤维取向的薄壁制品注射充模阶段的双尺度模型,并使用有限元/有限差分/控制体积法对控制方程组进行了求解,预测结果与实际基本符合.
关键词:
玻纤增强聚丙烯
,
注射充模
,
双尺度
,
纤维取向
,
模拟
刘保臣
,
刘春太
,
上官林建
,
申长雨
高分子材料科学与工程
闭合近似模型对准确预测短纤维增强塑料制品成型中的纤维取向和力学性能起着至关重要的作用.为准确预测成型中的纤维取向,已提出了一些有用的闭合近似模型.然而,这些模型对于力学性能的影响则关注较少.文中利用实验测得的二阶取向张量数据,采用取向平均方法,对已有的闭合近似模型进行了测试.结果表明,改进的正交拟合近似模型最为接近实验结果,而广泛使用的混合近似模型与实验结果存在较大误差.
关键词:
纤维取向
,
短纤维增强复合材料
,
闭合近似
,
力学性能
上官林建
,
王松杰
,
刘保臣
,
张世勋
材料导报
短纤维增强塑料熔体是典型的具有多尺度特性的复杂流体,为研究其注射充模时微观、介观结构的演变过程,将塑料熔体中分布的纤维粒子处理成介观纤维硬棒模型,以宏观连续介质力学为基础,采用Lagrange-Euler法建立了耦合有介观纤维柱状粒子的主体流和前锋流的控制方程,并编程计算模拟出单根纤维注射填充流动的运动情况,计算结果与实际基本符合.
关键词:
短纤维增强塑料
,
注射充模
,
双尺度
,
纤维取向
