具有皮芯结构的短切纤维增强复合材料刚度预测方法技术

本发明专利技术提供了一种具有皮芯结构的短切纤维增强复合材料刚度预测方法，属于短切纤维增强复合材料分析的技术领域，基于复合材料细观力学、Halpin‑Tsai模型、取向平均法和串并联理论展开，充分考虑了由于成型工艺所产生的皮芯结构对复合材料宏观力学性能的影响；不仅能够高效准确地预测由于成型工艺所产生的具有皮芯结构的短切纤维增强复合材料样件刚度，还可研究不同纤维及基体类型、纤维体积分数、纤维尺寸、皮芯结构尺寸对复合材料力学性能的影响规律，为具有皮芯结构的短切纤维增强复合材料结构设计、优化提供理论基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于短切纤维增强复合材料分析的，具体公开了一种具有皮芯结构的短切纤维增强复合材料刚度预测方法。

技术介绍

1、纤维增强树脂基复合材料由于轻质高强的特点已广泛地应用在各行各业，如汽车工业、航空航天等。短切纤维复合材料相较于连续纤维复合材料具有更好的加工性能与更高的成型效率，可被快速制成各种复杂几何形状的零件，因此其应用发展迅速。挤出复合和注塑成型工艺具有高效、低成本等优点，得到了广泛应用。在挤出复合过程中，由于双螺杆的剪切作用连续纤维被剪切为长短不一的短纤维。在注塑成型过程中，靠近模具内壁的短切纤维会在流场的剪切作用下沿熔体流动的方向进行排列，而芯部熔体流速梯度较小，纤维所受剪切作用小，取向杂乱，最终注塑成型的零件会形成皮芯结构。3d打印工艺是近几年来发展迅猛的成型工艺，与注塑工艺类似，其在生产过程中也会产生皮芯结构。

2、纤维长度、纤维体积分数及纤维取向是影响短切纤维增强复合材料力学性能的主要影响因素，因此基于实际成型工艺所造成的复杂的纤维空间分布（纤维长度、纤维的不同位置取向），使得精确预测其力学性能变得复杂。为了预测复合材料的宏观本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有皮芯结构的短切纤维增强复合材料刚度预测方法，其特征在于，包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的具有皮芯结构的短切纤维增强复合材料刚度预测方法，其特征在于，步骤S2包括：

3.根据权利要求2所述的具有皮芯结构的短切纤维增强复合材料刚度预测方法，其特征在于，步骤S3包括：

4.根据权利要求3所述的具有皮芯结构的短切纤维增强复合材料刚度预测方法，其特征在于，步骤S4包括：

【技术特征摘要】

1.一种具有皮芯结构的短切纤维增强复合材料刚度预测方法，其特征在于，包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的具有皮芯结构的短切纤维增强复合材料刚度预测方法，其特征在于，步骤s2包括：

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【专利技术属性】
技术研发人员：赵润田，梁建国，李银辉，武婷，陈占春，刘江林，高海峰，王治辉，李晓东，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：