內(nèi)襯PVDF熱塑層的玻璃纖維增強(qiáng)管制備與力學(xué)性能的研究.pdf

1、本課題采用有限元分析軟件ANSYS從靜力學(xué)方面計算了纏繞角度、纏繞厚度、內(nèi)襯厚度對內(nèi)襯PVDF熱塑層的玻璃纖維增強(qiáng)管彎曲性能的影響。分別運用最大應(yīng)力準(zhǔn)則和Tsai-Wu準(zhǔn)則對管的可彎曲半徑和彎曲破壞載荷進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:隨增強(qiáng)層纏繞角度的增大，復(fù)合材料管的彎曲破壞載荷逐漸減小，復(fù)合材料管的可彎曲半徑先增大后減小;隨纏繞厚度的增加，復(fù)合材料管的彎曲破壞載荷和彎曲半徑逐漸增大;隨內(nèi)襯厚度的增加，復(fù)合材料的彎曲破壞載荷和彎曲半徑有微小增大

2、。
　　通過實驗測試得到PVDF的Tg、熔點、結(jié)晶點等參數(shù)，采用擠出工藝成功制備內(nèi)徑為45mm、壁厚為2mm的內(nèi)襯PVDF管，采用噴砂工藝處理內(nèi)襯PVDF表面以獲得不同表面粗糙度;通過實驗確定濕法纏繞工藝參數(shù):纏繞張力、纏繞粘度、纏繞溫度、纏繞速度等;然后采用濕法纏繞工藝，把噴砂處理后的內(nèi)襯PVDF作為芯模，將充分浸潤樹脂后的玻璃纖維進(jìn)行連續(xù)纏繞，固化后制備成內(nèi)襯PVDF熱塑層的玻璃纖維增強(qiáng)管。
　　采用四點彎曲實驗和軸向壓

3、縮實驗，研究分析了不同纏繞角度、不同纏繞厚度和不同噴砂粗糙度對復(fù)合材料管彎曲性能及壓縮性能的影響。彎曲實驗結(jié)果表明:不同纏繞角度、不同纏繞厚度復(fù)合材料管的彎曲實驗數(shù)據(jù)與ANSYS計算數(shù)據(jù)有較好的吻合性;并分析了不同噴砂目數(shù)對彎曲性能的影響。壓縮實驗結(jié)果表明:PVDF經(jīng)24目噴砂處理后制備的復(fù)合材料管壓縮強(qiáng)度提高了34.6％，壓縮模量減小了46.2％;隨增強(qiáng)層厚度的增加，壓縮強(qiáng)度逐漸減小后趨于穩(wěn)定，壓縮模量先減小后增大到最大值;隨纏繞角度