STEEL/GFRP層合板力學(xué)性能及其應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-10 15:07
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,汽車(chē)的輕量化程度越來(lái)越高。采用新型材料是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化的主要途徑之一,近年來(lái)新型材料在汽車(chē)領(lǐng)域逐漸得到了普及和應(yīng)用。纖維金屬層合板(FML)材料是眾多新型材料中的一種,是由金屬層板和纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料通過(guò)膠結(jié)或機(jī)械性連接結(jié)合而成。纖維金屬層合板既具有纖維復(fù)合材料的高比強(qiáng)度、比剛度和良好的抗疲勞性能,又同時(shí)具有金屬材料的韌性和可加工性,另外還具有耐腐蝕、阻燃等特點(diǎn)。本文通過(guò)熱模壓工藝制備了玻纖增強(qiáng)鋼箔層合板(STEEL/GFRP)材料,并對(duì)其在不同材料構(gòu)成下的力學(xué)特性及在電池包上的應(yīng)用開(kāi)展了研究,具體研究?jī)?nèi)容如下。本文以304不銹鋼和連續(xù)玻纖增強(qiáng)聚丙烯(GFRP)為原材料,采用熱模壓工藝制作了一種新型FML材料,即STEEL/GFRP層合板材料。為研究其力學(xué)性能,按照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了拉伸試驗(yàn)和三點(diǎn)彎曲試驗(yàn),得到了材料的基礎(chǔ)力學(xué)參數(shù),并對(duì)其失效形式和損傷形貌進(jìn)行了觀察和分析。采用有限元方法對(duì)拉伸試驗(yàn)和三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)進(jìn)行了仿真模擬,并通過(guò)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象的對(duì)比,驗(yàn)證了有限元模型的準(zhǔn)確性。為了研究表層鋼箔厚度、GFRP鋪層厚度和金屬類別對(duì)STEEL/GFRP層合板彎曲性能的影...
【文章來(lái)源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
復(fù)合材料在汽車(chē)車(chē)身上的應(yīng)用目前汽車(chē)制造商應(yīng)用較多的輕量化材料主要有鋁合金、鎂合金、高強(qiáng)度鋼、
STEEL/GFRP 層合板力學(xué)性能及其應(yīng)用研究料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)的內(nèi)飾和外飾件,并越來(lái),如圖 1.1 所示。此外許多新型高性能復(fù)合材料車(chē)身及其它結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用[6, 7]。電動(dòng)汽車(chē)中的池包是動(dòng)力電池系統(tǒng)中重要的部件,起著保護(hù)電。電池包系統(tǒng)在為電動(dòng)汽車(chē)提供動(dòng)力的同時(shí)也因據(jù)了解目前一般電動(dòng)汽車(chē)的電池包和電池組總重此電池包的輕量化是勢(shì)在必行的。圖 1.2 是某車(chē)。隨著電池包標(biāo)準(zhǔn)的日益完善和復(fù)合材料生產(chǎn)技上的應(yīng)用將越來(lái)越普遍。
碩士學(xué)位論文耐腐蝕、阻燃等特點(diǎn)[10-13]。由于其優(yōu)良的綜合性能,纖維金屬層合板并廣泛的應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,尤其是在航空航天和航海領(lǐng)域備受歡迎。但由于制備工藝和成本的限制,極少應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]隨機(jī)振動(dòng)與沖擊條件下電動(dòng)車(chē)電池包結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析[J]. 黃培鑫,蘭鳳崇,陳吉清. 汽車(chē)工程. 2017(09)
[2]某電動(dòng)汽車(chē)電池包擠壓仿真分析[J]. 馮富春,楊重科,李彥良,辛雨,高建保. 電源世界. 2017 (04)
[3]纖維金屬層板制備成形的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 賈新強(qiáng),郎利輝. 精密成形工程. 2017(02)
[4]電動(dòng)汽車(chē)電池包箱體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)碰撞變形與響應(yīng)分析[J]. 蘭鳳崇,劉金,陳吉清,黃培鑫. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[5]碳纖維環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料電池箱的輕量化研究[J]. 汪佳農(nóng),趙曉昱. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2016(12)
[6]纖維金屬層板的研究與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陶杰,李華冠,潘蕾,胡玉冰. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]車(chē)用動(dòng)力電池碳纖維箱體的設(shè)計(jì)研究[J]. 張曉紅,周鋒,馮奇,何健. 上海汽車(chē). 2014(09)
[8]低速?zèng)_擊下纖維金屬層合板的損傷模式研究[J]. 馬玉娥,胡海威,熊曉楓. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[9]先進(jìn)復(fù)合材料在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 賀光玉,向宇. 汽車(chē)零部件. 2013(05)
[10]FRP/金屬混雜層合板低速?zèng)_擊損傷數(shù)值分析[J]. 禹建華,陳建橋,汪文學(xué). 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(城市科學(xué)版). 2005(03)
博士論文
[1]復(fù)合材料層合板損傷演化的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值分析[D]. 韓文欽.江蘇大學(xué) 2017
[2]玻璃纖維增強(qiáng)鋁合金層合板低速?zèng)_擊損傷特性研究[D]. 田爽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]面向車(chē)身應(yīng)用的LGFRP復(fù)合材料制備工藝及力學(xué)性能研究[D]. 段書(shū)用.湖南大學(xué) 2016
[4]纖維增強(qiáng)金屬層合板的拉伸和沖擊性能研究[D]. 萬(wàn)云.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[5]玻璃纖維增強(qiáng)鋁合金層合板疲勞裂紋擴(kuò)展的研究[D]. 白士剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]基于近似模型的汽車(chē)輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[D]. 張勇.湖南大學(xué) 2009
碩士論文
[1]玄武巖纖維復(fù)合材料發(fā)動(dòng)機(jī)罩分層缺陷影響下的性能分析[D]. 宿傳鼎.吉林大學(xué) 2017
[2]電池包箱體的有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李明秋.吉林大學(xué) 2017
[3]純電動(dòng)汽車(chē)電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及特性研究[D]. 劉元強(qiáng).東南大學(xué) 2016
[4]微型純電動(dòng)汽車(chē)電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與碰撞安全性研究[D]. 郜效保.湖南大學(xué) 2016
[5]纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料保險(xiǎn)杠輕量化設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D]. 李貝.湖南大學(xué) 2016
[6]Glare纖維金屬層合板的機(jī)械性能仿真分析及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 楊文珂.吉林大學(xué) 2016
[7]車(chē)用動(dòng)力電池包的散熱仿真分析[D]. 李秋芬.華南理工大學(xué) 2016
[8]長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料模壓成型工藝研究[D]. 胡章平.湖南大學(xué) 2015
[9]電動(dòng)客車(chē)側(cè)向被動(dòng)安全仿真與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 崔佳.北京理工大學(xué) 2015
[10]CFRP薄管耐撞性參數(shù)研究及鋪層角度優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 劉洪斌.湖南大學(xué) 2015
本文編號(hào):3580916
【文章來(lái)源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
復(fù)合材料在汽車(chē)車(chē)身上的應(yīng)用目前汽車(chē)制造商應(yīng)用較多的輕量化材料主要有鋁合金、鎂合金、高強(qiáng)度鋼、
STEEL/GFRP 層合板力學(xué)性能及其應(yīng)用研究料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)的內(nèi)飾和外飾件,并越來(lái),如圖 1.1 所示。此外許多新型高性能復(fù)合材料車(chē)身及其它結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用[6, 7]。電動(dòng)汽車(chē)中的池包是動(dòng)力電池系統(tǒng)中重要的部件,起著保護(hù)電。電池包系統(tǒng)在為電動(dòng)汽車(chē)提供動(dòng)力的同時(shí)也因據(jù)了解目前一般電動(dòng)汽車(chē)的電池包和電池組總重此電池包的輕量化是勢(shì)在必行的。圖 1.2 是某車(chē)。隨著電池包標(biāo)準(zhǔn)的日益完善和復(fù)合材料生產(chǎn)技上的應(yīng)用將越來(lái)越普遍。
碩士學(xué)位論文耐腐蝕、阻燃等特點(diǎn)[10-13]。由于其優(yōu)良的綜合性能,纖維金屬層合板并廣泛的應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,尤其是在航空航天和航海領(lǐng)域備受歡迎。但由于制備工藝和成本的限制,極少應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]隨機(jī)振動(dòng)與沖擊條件下電動(dòng)車(chē)電池包結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析[J]. 黃培鑫,蘭鳳崇,陳吉清. 汽車(chē)工程. 2017(09)
[2]某電動(dòng)汽車(chē)電池包擠壓仿真分析[J]. 馮富春,楊重科,李彥良,辛雨,高建保. 電源世界. 2017 (04)
[3]纖維金屬層板制備成形的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 賈新強(qiáng),郎利輝. 精密成形工程. 2017(02)
[4]電動(dòng)汽車(chē)電池包箱體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)碰撞變形與響應(yīng)分析[J]. 蘭鳳崇,劉金,陳吉清,黃培鑫. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[5]碳纖維環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料電池箱的輕量化研究[J]. 汪佳農(nóng),趙曉昱. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2016(12)
[6]纖維金屬層板的研究與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陶杰,李華冠,潘蕾,胡玉冰. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]車(chē)用動(dòng)力電池碳纖維箱體的設(shè)計(jì)研究[J]. 張曉紅,周鋒,馮奇,何健. 上海汽車(chē). 2014(09)
[8]低速?zèng)_擊下纖維金屬層合板的損傷模式研究[J]. 馬玉娥,胡海威,熊曉楓. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[9]先進(jìn)復(fù)合材料在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 賀光玉,向宇. 汽車(chē)零部件. 2013(05)
[10]FRP/金屬混雜層合板低速?zèng)_擊損傷數(shù)值分析[J]. 禹建華,陳建橋,汪文學(xué). 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(城市科學(xué)版). 2005(03)
博士論文
[1]復(fù)合材料層合板損傷演化的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值分析[D]. 韓文欽.江蘇大學(xué) 2017
[2]玻璃纖維增強(qiáng)鋁合金層合板低速?zèng)_擊損傷特性研究[D]. 田爽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]面向車(chē)身應(yīng)用的LGFRP復(fù)合材料制備工藝及力學(xué)性能研究[D]. 段書(shū)用.湖南大學(xué) 2016
[4]纖維增強(qiáng)金屬層合板的拉伸和沖擊性能研究[D]. 萬(wàn)云.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[5]玻璃纖維增強(qiáng)鋁合金層合板疲勞裂紋擴(kuò)展的研究[D]. 白士剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]基于近似模型的汽車(chē)輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[D]. 張勇.湖南大學(xué) 2009
碩士論文
[1]玄武巖纖維復(fù)合材料發(fā)動(dòng)機(jī)罩分層缺陷影響下的性能分析[D]. 宿傳鼎.吉林大學(xué) 2017
[2]電池包箱體的有限元分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李明秋.吉林大學(xué) 2017
[3]純電動(dòng)汽車(chē)電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及特性研究[D]. 劉元強(qiáng).東南大學(xué) 2016
[4]微型純電動(dòng)汽車(chē)電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與碰撞安全性研究[D]. 郜效保.湖南大學(xué) 2016
[5]纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料保險(xiǎn)杠輕量化設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D]. 李貝.湖南大學(xué) 2016
[6]Glare纖維金屬層合板的機(jī)械性能仿真分析及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 楊文珂.吉林大學(xué) 2016
[7]車(chē)用動(dòng)力電池包的散熱仿真分析[D]. 李秋芬.華南理工大學(xué) 2016
[8]長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料模壓成型工藝研究[D]. 胡章平.湖南大學(xué) 2015
[9]電動(dòng)客車(chē)側(cè)向被動(dòng)安全仿真與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 崔佳.北京理工大學(xué) 2015
[10]CFRP薄管耐撞性參數(shù)研究及鋪層角度優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 劉洪斌.湖南大學(xué) 2015
本文編號(hào):3580916
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