編號(hào)：CYYJ03385
篇名：石墨烯/陶瓷顆粒增強(qiáng)聚氨酯基復(fù)合材料動(dòng)態(tài)壓縮性能
作者：鄒廣平 吳松陽(yáng) 徐舒博 唱忠良 王宣
關(guān)鍵詞： 復(fù)合材料 聚氨酯 顆粒增強(qiáng) 動(dòng)態(tài)性能 數(shù)值仿真
機(jī)構(gòu)： 哈爾濱工程大學(xué)航天與建筑工程學(xué)院 哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院
摘要： 聚氨酯良好的力學(xué)性能使其廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域,通過(guò)在聚氨酯基體中引入石墨烯增強(qiáng)體,能夠大幅度增強(qiáng)聚氨酯基復(fù)合材料的各項(xiàng)性能。為得到具有高抗沖擊能力的聚氨酯基復(fù)合材料,使用原位聚合法制備氧化石墨烯增強(qiáng)聚氨酯,通過(guò)霍普金森桿裝置對(duì)其進(jìn)行不同應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)。采用無(wú)壓滲透法加入直徑3.3 mm的Al2O3顆粒陶瓷作為新的增強(qiáng)相。對(duì)石墨烯/顆粒陶瓷增強(qiáng)聚氨酯基復(fù)合材料進(jìn)行動(dòng)態(tài)圍壓實(shí)驗(yàn),得到試樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。應(yīng)用LS-DYNA動(dòng)力學(xué)仿真軟件建立復(fù)合材料有限元仿真模型,結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證仿真的可靠性。分析復(fù)合材料在動(dòng)態(tài)圍壓下的變形過(guò)程和損傷機(jī)理,開(kāi)展不同粒徑試樣在動(dòng)態(tài)圍壓下的仿真分析,討論不同粒徑的顆粒陶瓷對(duì)復(fù)合材料動(dòng)態(tài)壓縮的力學(xué)性能影響。研究結(jié)果表明:顆粒陶瓷粒徑與復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度密切相關(guān),隨著陶瓷顆粒粒徑減小,即陶瓷顆粒數(shù)量增多,間隙減小時(shí),復(fù)合材料的抗壓性能也相應(yīng)提高。
