芳纶纤维复合材料改性制备方法及其切削加工性研究

发布时间：2025-06-24 03:08

　　芳纶纤维出众的力学特性即超高的比强度、比模量和高韧性赋予了芳纶纤维复合材料优异的物理化学性能,使其在航空器、军工、橡胶、建筑等诸多行业的研究和应用逐渐深入。然而纤维复合材料非均质和各向异性的特点以及其增强体优秀的机械特性共同使得芳纶纤维复合材料的切削加工性较差,机械加工又是其成型后不可或缺的工艺环节,因而近年来对于芳纶纤维复合材加工技术的研究已成为热点,芳纶纤维复合材料近净成形技术水平的不足成为限制其深入研究和应用的阻碍。本文以树脂基芳纶纤维复合材料为对象展开研究,从切削机理入手,建立切削力模型和加工缺陷产生模型。通过模型分析缺陷抑制策略,提出了紫外—超声振动改性的芳纶纤维表面处理方法,提出了复合材料表层树脂安全厚度的计算方法。在以上基础上,探索出了改性芳纶纤维复合材料的工艺路线,测试了改性复合材料的力学性能,完成了复合材料切削实验。论文的主要研究内容和取得的成果如下:(1)通过分析加工机理建立了切削力随纤维方向角变化的力学型。以切削力预测为基础,探究了纤维复合材料加工毛刺和毛边缺陷产生机理,建立了缺陷产生模型。提出了纤维剪切断裂临界条件和弯折断裂条件,推导出了表层树脂安全厚度与切削力的...

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１间位芳纶分子结构??Ｆｉｇ?１．１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＰＭＩＡ??

?第一章绪论???第一章绪论??芳纶纤维复合材料以其优异的机械性能己在航空宇航、军工防护和建筑等领??域有了一定的应用，制约其进一步向民用领域发展的主要原因在于其不良的切削??加工性，芳纶纤维复合材料的近净成形过程极易出现严重的加工缺陷。因此对于??芳纶纤维复合材料近净成形的研宄....

图１．２对位芳纶分子结构??Ｆｉｇ?１．２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＰＰＴＡ??

?第一章绪论???第一章绪论??芳纶纤维复合材料以其优异的机械性能己在航空宇航、军工防护和建筑等领??域有了一定的应用，制约其进一步向民用领域发展的主要原因在于其不良的切削??加工性，芳纶纤维复合材料的近净成形过程极易出现严重的加工缺陷。因此对于??芳纶纤维复合材料近净成形的研宄....

图１．４?ＡＦＲＰ在各个领域的应用占比??Ｆｉｇ?１．４?Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ?ｏｆ?ＡＦＲＰ?ｕｓｅｄ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｆｉｅｌｄｓ??

?第一章绪论???目前纤维复合材料常见的铺层堆叠方式有２种如图１．３所示。其中图ａ为??多层不同向单向铺层堆叠的纤维复合材料，图ｂ为编织铺层堆叠的纤维复合材料。??对于ＡＦＲＰ，以编织铺层堆叠方式为主。??ｆ＿?＿??ａ．单向铺层?ｂ．编织铺层??图１．３纤维复合材料板材常见的铺....

图１．３纤维复合材料板材常见的铺层堆叠方式??

?第一章绪论???目前纤维复合材料常见的铺层堆叠方式有２种如图１．３所示。其中图ａ为??多层不同向单向铺层堆叠的纤维复合材料，图ｂ为编织铺层堆叠的纤维复合材料。??对于ＡＦＲＰ，以编织铺层堆叠方式为主。??ｆ＿?＿??ａ．单向铺层?ｂ．编织铺层??图１．３纤维复合材料板材常见的铺....

本文编号：4052398