增强3D打印连续光纤增强状多乳酸复合材料的动态冲击阻力
Aiqiu Wang1, Ying Liu1, Rui Yan1
1College of Hydraulic and Environmental Engineering, China Three Gorges University, Yichang 443002, China.
Polymers
|January 17, 2024
概括
连续纤维增强复合材料为保护材料提供了增强的抗冲击能力. 这项研究开发了一种新的3D打印状结构,在高张力率下表现出更好的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 复合材料对于动态冲击保护至关重要,因为它们的轻量级和高强度.
- 连续纤维复合材料提供了优良的拉伸性能,而生物结构提供了灵活性和性.
研究的目的:
- 使用多材料3D打印开发了一种连续纤维增强的多乳酸复合状结构 (COF-HP).
- 为了研究COF-HP在高应变率下的动态冲击行为和损伤演变.
主要方法:
- 使用多材料3D打印和G-CODE修改来创建COF-HP结构.
- 使用Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) 进行了高应变率冲击实验.
- 分析了应力-应变曲线,冲击能量和高速图像;开发了模拟模型.
主要成果:
- 加入COF显著提高了层层材料的抗冲击性能.
- 与纯PLA相比,COF-HP的孔隙性降低导致最大应力增加4-7%.
- 动态冲击实验揭示了在680s-1和890s-1.1的应变速率下损伤演变模式.
结论:
- 开发的COF-HP结构表现出优越的抗冲击能力.
- 这项研究为设计先进防护材料提供了一种新的方法.
- 这些发现对航空航天和汽车应用有重大影响.


