本文關(guān)鍵詞：木塑復(fù)合材料的耐蠕變性能及其多通道檢測系統(tǒng)研究　出處：《東北林業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 木塑復(fù)合材料 碳納米管 耐蠕變 多通道 蠕變檢測

【摘要】：本文主要圍繞木塑復(fù)合材料的耐蠕變性能和木塑復(fù)合材料多通道蠕變檢測系統(tǒng)兩方面進(jìn)行了研究。木塑復(fù)合材料(WPC)是國內(nèi)外近年蓬勃興起的一類新型復(fù)合材料,應(yīng)用范圍十分廣泛,然而因木塑復(fù)合材料的耐蠕變性能差問題限制了它在建筑領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,因此提高其耐蠕變性能是木塑復(fù)合材料領(lǐng)域研究的重點方向之一。本文利用塑料的填充改性技術(shù),在木塑復(fù)合材料中添加碳納米管,研究碳納米管的添加量對其耐蠕變性能的影響,設(shè)計了五種配方的碳納米管混雜木塑復(fù)合材料(碳納米管含量：0、1%、2%、5%、8%),通過對其力學(xué)性能測試和仿真模擬等方法,與純木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明：碳納米管的添加可以有效提高木塑復(fù)合材料的彎曲性能,碳納米管添加量為2%時,其彎曲強(qiáng)度效果最佳,較純木塑復(fù)合材料提升36.2%；木塑復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度隨著碳納米管的添加量增加而減��；碳納米管的添加可以提高木塑復(fù)合材料的耐蠕變性能,根據(jù)仿真模擬和實際檢測得出碳納米管添加量為1%—-2%時可以較好的提高材料的耐蠕變性能,當(dāng)碳納米管的添加量大于2%時就起不到提升耐蠕變性能的作用。耐蠕變木塑復(fù)合材料的研發(fā)過程中為克服其性能數(shù)據(jù)分散性大的問題需對大量試樣進(jìn)行檢測,然而目前蠕變性能檢測裝置都屬于單一試樣檢測裝置,進(jìn)行持久性蠕變檢測時將會耗費大量的時間。本文針對木塑復(fù)合材料(WPC)蠕變檢測耗時久、效率低這一問題,利用虛擬儀器技術(shù),把數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與傳統(tǒng)機(jī)械蠕變檢測相結(jié)合,設(shè)計并制造了一套多通道蠕變檢測系統(tǒng)。首先根據(jù)多通道蠕變檢測系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計原則提出系統(tǒng)整體設(shè)計方案,主要包括系統(tǒng)軟件和硬件兩大部分；該系統(tǒng)的硬件部分以研華PCI-1710HG數(shù)據(jù)采集卡為硬件核心,利用HK-KTC-175拉桿直線位移傳感器、自制加載裝置、PCLD-1870接線端子板等組建硬件平臺；該系統(tǒng)的軟件部分以LabVIEW為開發(fā)平臺,通過多通道數(shù)據(jù)采集程序的編寫,初步實現(xiàn)了3通道(可擴(kuò)展為16通道)數(shù)據(jù)采集控制、處理、顯示和存儲等功能。通過對多通道蠕變檢測系統(tǒng)的測試,并與RD-20D電子蠕變儀檢測結(jié)果進(jìn)行對比分析,驗證了系統(tǒng)的可行性。該系統(tǒng)初步可以實現(xiàn)3個通道(可擴(kuò)展16通道)的蠕變性能的同時檢測,并且測量直觀,操作簡單易行大大提高了蠕變檢測的效率。
[Abstract]:This paper focuses on the creep resistance of wood-plastic composites and the multi-channel creep testing system of wood-plastic composites. It is a kind of new composite material which is booming in recent years at home and abroad. The application of wood-plastic composites is very extensive, however, the problem of poor creep resistance of wood-plastic composites limits its wide application in the field of construction. Therefore, improving the creep resistance of wood-plastic composites is one of the key directions in the field of wood-plastic composites. In this paper, carbon nanotubes were added to wood-plastic composites by filling and modifying technology. To study the effect of the content of carbon nanotubes on the creep resistance of carbon nanotubes, five kinds of carbon nanotube hybrid wood-plastic composites were designed. The mechanical properties of wood-plastic composites were compared with those of pure wood-plastic composites by means of mechanical properties test and simulation. The results show that the addition of carbon nanotubes can effectively improve the flexural properties of wood-plastic composites. When the content of carbon nanotubes is 2, the bending strength of carbon nanotubes is the best, which is 36.2% higher than that of pure wood-plastic composites. The impact strength of wood-plastic composites decreases with the increase of carbon nanotubes. The addition of carbon nanotubes can improve the creep resistance of wood-plastic composites. According to simulation simulation and actual detection, the creep resistance of wood / plastic composites can be improved better when the content of carbon nanotubes is 1 to 2%. When the content of carbon nanotubes is more than 2, it can not improve the creep resistance. In the research and development of creep resistant wood-plastic composites, a large number of specimens need to be tested to overcome the problem of large dispersion of properties data. However, at present, the creep testing devices are all single specimen testing devices, and it will take a lot of time to carry out the persistent creep testing. In this paper, it takes a long time to detect the creep of wood-plastic composites (WPC). Because of the low efficiency, the data acquisition system is combined with the traditional mechanical creep detection by using the virtual instrument technology. A set of multi-channel creep detection system is designed and manufactured. Firstly, according to the design principle of software and hardware of multi-channel creep detection system, the whole design scheme of the system is put forward, which mainly includes two parts: system software and hardware. The hardware part of the system is based on the PCI-1710HG data acquisition card of Yanhua, using HK-KTC-175 pull rod linear displacement sensor and self-made loading device. PCLD-1870 terminal board and other hardware platform; The software part of the system takes LabVIEW as the development platform, through the programming of multi-channel data acquisition program, the data acquisition control and processing of three channels (which can be extended to 16 channels) are preliminarily realized. Display and storage functions. Through the multi-channel creep detection system test, and RD-20D electronic creep test results were compared and analyzed. The feasibility of the system is verified. The system can initially realize the simultaneous detection of creep properties of three channels (extensible 16-channel), and the measurement is intuitive and easy to operate, which greatly improves the efficiency of creep detection.
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB33;TH873

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本文編號：1376955