聚丙烯夹芯板动态缓冲性能的研究

探索动态应力-能量法提高试验效率,预测3种不同夹层结构的聚丙烯板的动态缓冲曲线。研究其变化趋势,与常用的蜂窝纸板进行对比,分析其缓冲性能的优劣。结果表明:聚丙烯夹芯板的厚度越厚,最低点的最大加速度值越小,静应力越大。跌落高度增加,对板材冲击能量的吸收减少,单位面积上所能承受的冲击载荷减少。厚度均为10 mm的3种不同夹芯结构的聚丙烯板与蜂窝纸板的动态缓冲性能相比,脆值为40 g的产品选择蜂窝型芯层聚丙烯板作为缓冲材料所需承载面积最小,其次是米字型芯层聚丙烯板。对常用缓冲材料无法保护的重物而言,聚丙烯夹芯板的强度高,缓冲性能更好。得到3种不同夹层结构的聚丙烯板的动应力-动能量表达式,由此可以获得不同厚度、不同跌落高度的动态缓冲曲线,为今后选用缓冲材料提供理论依据。

基于耐撞性的碳纤维/聚丙烯泡沫夹芯板结构优化研究

针对汽车轻量化和耐撞性要求,制备了一种碳纤维/聚丙烯泡沫夹芯板复合结构,结合试验与仿真分析,研究该夹芯板的相关力学性能;对上下面板厚度、夹芯泡沫厚度和密度进行多目标优化,获得泡沫厚度和密度的最优方案;将该结构应用于某汽车顶盖,对夹芯泡沫的分布进行变密度拓扑优化,在保证吸能特性的前提下减轻质量;对该车顶部进行压溃仿真的结果表明,优化后夹芯板汽车顶盖的结构刚度和吸能性能明显提高,且质量大幅减轻,满足了汽车耐撞性和轻量化要求。

改善聚丙烯蜂窝夹芯板高温弯曲性能的研究

为提高聚丙烯(PP)蜂窝夹芯板的高温弯曲性能,研究了蜂窝板的聚丙烯/玻璃纤维(PP/GF)面层中玻璃纤维长度、聚丙烯(PP)芯层中滑石粉添加量和滑石粉粒径对蜂窝夹芯板高温弯曲性能的影响.试验结果表明,在满足加工性的前提下,增加聚丙烯/玻璃纤维(PP/GF)面层中的纤维长度,增加蜂窝芯中滑石粉添加量及降低滑石粉粒径,均可提高聚丙烯蜂窝夹芯板的高温弯曲性能.

热塑性PP蜂窝夹层结构复合材料制备和性能

采用双钢带环带压机制备了连续玻璃纤维增强热塑性聚丙烯(CFRTP)片材复合聚丙烯(PP)蜂窝夹芯板(CFRTP-PP蜂窝夹芯板),研究了CFRTP-PP蜂窝夹芯板在–40~80℃温度下的力学性能变化。随着温度升高,CFRTP-PP蜂窝夹芯板的平压性能呈下降趋势,相对于常温(25℃),在–40℃时,平压强度、平压弹性模量分别提高38.8%,39.3%;在80℃时,平压强度、平压弹性模量分别下降23.1%,23.8%。CFRTP-PP蜂窝夹芯板的弯曲强度、弯曲刚度总体上随着温度的降低而升高,相对于常温(25℃),在–40℃时,弯曲强度和弯曲刚度分别增加33.7%,38.6%;在80℃时,弯曲强度和弯曲刚度有所下降,但保持率分别为68.1%,70.7%,具有良好的抵抗弯曲变形的能力。在25~80℃范围内,蜂窝夹芯板的滚筒剥离强度随着温度升高而逐渐降低,在–40~25℃范围内,随着温度降低而逐渐降低。在80℃时,滚筒剥离强度比常温降低了19.6%;在–40℃时,滚筒剥离强度比常温下降了27.5%。但滚筒剥离强度大于120(N·mm)/mm,仍表现出优异的性能,可以满足不同温度环境下的应用。