基于多尺度联合仿真的短切CFRP注塑制件的力学性能分析

姜旭, 解锴, 王晓宏, 刘长喜, 姚永涛, 王业成, 石秋寒, 刘培硕

塑料科技 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (04) : 161-165. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.04.029

基于多尺度联合仿真的短切CFRP注塑制件的力学性能分析

  • 姜旭, 解锴, 王晓宏, 刘长喜, 姚永涛, 王业成, 石秋寒, 刘培硕
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摘要

短切碳纤维增强复合材料(CFRP)在注塑成型过程中容易因流动和剪切作用使得纤维分布不均,导致制件不同部位的性能差异,传统的结构分析方法往往不能考虑制造工艺对结构力学性能的影响。针对这一问题,基于Moldflow、Digimat以及ABAQUS建立短切CFRP注塑拉伸制件的多尺度联合仿真模型,分析结构的受力分布情况,同时探讨不同纤维取向张量、纤维质量分数、纤维长径比对CFRP注塑制件的力学性能影响。分析结果显示,材料的抗拉强度随着纤维取向张量、纤维质量分数以及纤维长径增大而呈增大趋势;弹性模量随着纤维质量分数、纤维长径比的增大呈明显增大趋势;拉伸断裂失效应变值随着纤维质量分数的增大明显变小,随着纤维长径比的增大明显变大。

关键词

多尺度 / 联合仿真 / 短碳纤维 / 力学性能 / 有限元

中图分类号

TB332

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姜旭, 解锴, 王晓宏, 刘长喜, 姚永涛, 王业成, 石秋寒, 刘培硕. 基于多尺度联合仿真的短切CFRP注塑制件的力学性能分析. 塑料科技. 2025, 53(04): 161-165 https://doi.org/10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.04.029

基金

国家重点研发计划子课题(2022YFD1600502); 国防科技重点实验室开放基金课题(JCKYS2023603C022); 黑龙江省属本科高校“优秀青年教师基础研究支持计划”(YQJH2023144); 龙江工程雏雁创新团队支持计划(CY202302); 黑龙江工程学院国家基金培育专题项目(2024GJ07);黑龙江工程学院青年科学基金项目(2023QJ03)

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