汽车框架的亚麻玻璃混合聚合物间切割强度:数值建模和实验分析
Tegginamath Akshat1, Michal Petru1, Rajesh Kumar Mishra2
1Department of Machine Parts and Mechanism, Faculty of Mechanical Engineering, Technical University of Liberec, Studentská 1402/2, 461 17 Liberec, Czech Republic.
这项研究研究了用天然和玻璃纤维增强的混合聚合物复合材料. 有限元分析和实验测试验证了机械性能,显示了最小的错误,并突出了亚麻纤维
科学领域:
- 材料科学
- 机械工程
- 聚合物科学
背景情况:
- 混合聚合物复合材料通过结合不同类型的钢筋来提高机械性能.
- 像亚麻这样的天然纤维是一种可持续的替代品,但它们的机械性能可能是有限的.
- 玻璃纤维提供优越的强度和刚性, 使其成为复合材料的宝贵组成部分.
研究的目的:
- 评估混合聚合物复合材料的机械性能,特别是层间剪切强度 (ILSS).
- 将有限元分析 (FEA) 的预测精度与ILSS的实验结果进行比较.
- 了解亚麻玻璃混合复合材料的故障机制和界面行为.
主要方法:
- 使用亚麻和玻璃纤维布料的混合聚合物复合材料的开发.
- 根据既定标准进行间层切割强度 (ILSS) 的实验测试.
- 使用ANSYS软件模拟ILSS并验证实验数据的有限元分析 (FEA).
主要成果:
- 与实验值相比,FEA对ILSS的预测显示出较低的百分比误差 (0. 106%至6. 25%).
- 显微镜分析显示了复合层之间的界面解脱和断裂.
- 与玻璃纤维相比,亚麻纤维出现了较早的故障,这表明机械性能有所不同.
结论:
- 开发的混合复合材料表现出良好的机械性能,FEA是预测ILSS的可靠工具.
- 模拟和实验结果之间的小差异是由于制造上的缺陷,如空洞.
- 了解亚麻和玻璃纤维的不同故障行为对于优化混合复合材料设计,如汽车框架至关重要.
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