新型热塑性复合材料的结构设计及制造过程的数值模拟
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-17页 |
| 1.1 复合材料工业技术关键 | 第13页 |
| 1.2 热塑性复合材料的发展趋势 | 第13-14页 |
| 1.3 复合材料的结构与性能的关系 | 第14-15页 |
| 1.4 复合材料的结构与制造过程的关系 | 第15-16页 |
| 1.5 数值计算在复合材料领域的重要性 | 第16页 |
| 1.6 本文主要研究内容 | 第16-17页 |
| 第2章 文献综述 | 第17-41页 |
| 2.1 热塑性复合材料的制备技术 | 第17-22页 |
| 2.1.1 粉末浸渍技术 | 第17-18页 |
| 2.1.2 熔融浸渍技术 | 第18-19页 |
| 2.1.3 混杂纤维技术 | 第19-20页 |
| 2.1.4 原位聚合技术 | 第20-21页 |
| 2.1.5 其他成型技术 | 第21-22页 |
| 2.2 纤维增强复合材料中的气孔 | 第22-26页 |
| 2.2.1 气孔对纤维增强复合材料力学性能的影响 | 第22页 |
| 2.2.2 纤维增强复合材料气孔的形成机理 | 第22-25页 |
| 2.2.3 气孔由排除到利用——多孔复合材料 | 第25-26页 |
| 2.3 复合材料制备过程的模型与模拟 | 第26-31页 |
| 2.3.1 纤维床的渗透率预测 | 第26-28页 |
| 2.3.2 LCM成型的模型与模拟 | 第28-30页 |
| 2.3.3 双钢带压机等成型的模拟 | 第30-31页 |
| 2.4 热塑性复合材料的韧性 | 第31-37页 |
| 2.4.1 聚合物的韧性 | 第31-32页 |
| 2.4.2 弹性体增韧机理 | 第32-34页 |
| 2.4.3 刚性粒子增韧机理 | 第34-35页 |
| 2.4.4 纤维增韧机理 | 第35-36页 |
| 2.4.5 纤维和粒子组合增韧 | 第36-37页 |
| 2.5 复合材料性能预测与模拟 | 第37-39页 |
| 2.5.1 宏观力学性能预测 | 第37页 |
| 2.5.2 细观力学性能预测 | 第37-38页 |
| 2.5.3 界面力学性能预测 | 第38页 |
| 2.5.4 多尺度计算机模拟 | 第38-39页 |
| 2.6 本章小结 | 第39-41页 |
| 第3章 热塑性复合材料的层合结构与性能 | 第41-61页 |
| 3.1 引言 | 第41-42页 |
| 3.2 实验部分 | 第42-46页 |
| 3.2.1 实验原料 | 第42页 |
| 3.2.2 实验仪器 | 第42页 |
| 3.2.3 制备方法 | 第42-44页 |
| 3.2.4 力学性能测试 | 第44-45页 |
| 3.2.5 纤维长度测量 | 第45页 |
| 3.2.6 纤维质量分数测定 | 第45页 |
| 3.2.7 纤维分散度测定 | 第45页 |
| 3.2.8 纤维临界长度确定 | 第45-46页 |
| 3.2.9 失效形式观察 | 第46页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第46-59页 |
| 3.3.1 E-LFT的多尺度结构与性能 | 第46-47页 |
| 3.3.2 宏观结构的影响——EF的含量 | 第47-51页 |
| 3.3.3 微观结构的影响——纤维长度 | 第51-54页 |
| 3.3.4 介观结构的影响——纤维分散度 | 第54-56页 |
| 3.3.5 层合对E-LFT性能的影响 | 第56-57页 |
| 3.3.6 热塑性复合材料的层合结构 | 第57-59页 |
| 3.4 本章小结 | 第59-61页 |
| 第4章 轻质热塑性复合材料的结构与性能 | 第61-91页 |
| 4.1 引言 | 第61页 |
| 4.2 实验部分 | 第61-65页 |
| 4.2.1 实验原料 | 第61页 |
| 4.2.2 实验仪器 | 第61-62页 |
| 4.2.3 制备方法 | 第62-64页 |
| 4.2.4 力学性能测试 | 第64页 |
| 4.2.5 微观形貌观察 | 第64页 |
| 4.2.6 红外光谱分析 | 第64页 |
| 4.2.7 固体表面能测试 | 第64页 |
| 4.2.8 流变性能测试 | 第64-65页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第65-89页 |
| 4.3.1 LWRT的膨化现象 | 第65-66页 |
| 4.3.2 LWRT的孔隙结构特征 | 第66-67页 |
| 4.3.3 LWRT的孔隙尺寸及分布 | 第67-71页 |
| 4.3.4 孔隙率的影响 | 第71-74页 |
| 4.3.5 纤维长度的影响 | 第74-77页 |
| 4.3.6 相容剂的影响 | 第77-88页 |
| 4.3.7 表面材料的影响 | 第88-89页 |
| 4.4 本章小结 | 第89-91页 |
| 第5章 双钢带压机成型过程中的传热模拟 | 第91-113页 |
| 5.1 引言 | 第91页 |
| 5.2 辐射传热模拟 | 第91-105页 |
| 5.2.1 物理模型 | 第91-93页 |
| 5.2.2 控制方程 | 第93-95页 |
| 5.2.3 数值计算过程 | 第95-96页 |
| 5.2.4 结果与讨论 | 第96-105页 |
| 5.3 预热和冷却模拟 | 第105-111页 |
| 5.3.1 物理模型 | 第105-106页 |
| 5.3.2 控制方程 | 第106-108页 |
| 5.3.3 数值计算过程 | 第108-109页 |
| 5.3.4 结果与讨论 | 第109-111页 |
| 5.4 本章小结 | 第111-113页 |
| 第6章 双钢带压机成型过程中的浸渍模拟 | 第113-129页 |
| 6.1 引言 | 第113页 |
| 6.2 物理模型 | 第113-115页 |
| 6.3 控制方程 | 第115-116页 |
| 6.3.1 纤维束间的流动 | 第115页 |
| 6.3.2 纤维束内的流动 | 第115-116页 |
| 6.3.3 边界条件和初始条件 | 第116页 |
| 6.4 网格划分及计算求解策略 | 第116页 |
| 6.5 网格无关化检验及模型验证 | 第116-118页 |
| 6.6 结果与讨论 | 第118-128页 |
| 6.6.1 气泡形成与运动 | 第118-122页 |
| 6.6.2 压力对浸渍速度的影响 | 第122-124页 |
| 6.6.3 树脂粘度对浸渍速度的影响 | 第124-125页 |
| 6.6.4 孔隙率对浸渍速度的影响 | 第125-128页 |
| 6.7 本章小结 | 第128-129页 |
| 第7章 结论 | 第129-132页 |
| 参考文献 | 第132-148页 |
| 博士在读期间发表论文 | 第148-149页 |
| 致谢 | 第149页 |
