3D打印技術(shù)由于低成本、高效率和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),目前一些廠商已經(jīng)應(yīng)用在汽車零部件開發(fā)中。但是材料性能較差價格較高成為了3D打印的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用的瓶頸。為此本文面向FDM開發(fā)了PLA/KBF和PLA-PCL/KBF兩種環(huán)保型復(fù)合材料,并對兩種復(fù)合材料進(jìn)行了評價,而后基于FDM應(yīng)用制備的長絲研究了圓形、六邊形、內(nèi)凹六邊形蜂窩的面內(nèi)壓縮行為,并對負(fù)泊松比蜂窩的胞元結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行了模擬預(yù)測。論文的主要內(nèi)容如下:(1)試驗探究了PLA/KBF復(fù)合絲材的纖維分布、含量、長度以及纖維種類對該復(fù)合材料的影響。研究發(fā)現(xiàn)3D打印與熱壓模塑PLA/KBF樣品的力學(xué)性能接近。同時試驗結(jié)果表明,3D打印復(fù)合樣條的機(jī)械性能與纖維長度、含量不呈正相關(guān)性。其中,纖維平均長度300微米,含量10%-20%的復(fù)合絲材打印樣品力學(xué)性能表現(xiàn)較好。通過與PLA/CF 3D打印樣品相比,PLA/KBF具有與PLA/CF相當(dāng)?shù)睦煨阅芎蛷澢阅?可以作為PLA/CF的經(jīng)濟(jì)替代品。(2)進(jìn)一步地,通過對PLA/KBF復(fù)合材料添加PCL進(jìn)行增韌,開發(fā)制備了PLA-PCL/KBF復(fù)合打印線材。DSC發(fā)現(xiàn)加入PCL后PLA的結(jié)晶度(X

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 3D打印技術(shù)及應(yīng)用概述
        1.2.1 3D打印技術(shù)簡介
        1.2.2 3D打印在汽車上的應(yīng)用
    1.3 基于3D打印技術(shù)的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
    1.4 蜂窩結(jié)構(gòu)的面內(nèi)壓縮行為
        1.4.1 蜂窩結(jié)構(gòu)在汽車上的應(yīng)用
        1.4.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容及目的
        1.5.1 主要研究內(nèi)容
        1.5.2 本文研究的主要目的
2 3D打印線材玄武巖增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料開發(fā)
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗部分
        2.2.1 原料與實(shí)驗設(shè)備
        2.2.2 短切玄武巖纖維表面處理
        2.2.3 3D打印改性玄武巖增強(qiáng)聚乳酸復(fù)合材料的制備
        2.2.4 性能表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 纖維改性表面處理與復(fù)合材料線材的微觀表征分析
        2.3.2 3D打技術(shù)印與熱壓模塑成型工藝對復(fù)合材料性能的影響
        2.3.3 纖維種類對3D打復(fù)合材料的影響
        2.3.4 纖維長度對3D打復(fù)合材料的影響
    2.4 本章小結(jié)
3 3D打印線材玄武巖纖維增強(qiáng)聚乳酸/聚己內(nèi)酯復(fù)合材料開發(fā)
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗部分
        3.2.1 實(shí)驗原料與設(shè)備
        3.2.2 連續(xù)玄武巖纖維的表面處理
        3.2.3 3D打印玄武巖纖維增強(qiáng)聚乳酸/聚己內(nèi)酯復(fù)合材料的制備
        3.2.4 性能表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 熱性能分析
        3.3.2 動態(tài)力學(xué)性能分析
        3.3.3 流變性能分析
        3.3.4 力學(xué)性能分析
    3.4 本章小結(jié)
4 3D打印蜂窩面內(nèi)壓縮行為研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗部分
        4.2.1 蜂窩模型構(gòu)建及制備
        4.2.2 圓形蜂窩的面內(nèi)壓縮測試
        4.2.3 結(jié)果與討論
        4.2.4 六邊形和內(nèi)凹六邊行蜂窩的面內(nèi)壓縮測試及結(jié)果與討論
    4.3 基于ABAQUS的內(nèi)凹六邊形蜂窩面內(nèi)壓縮的有限元分析
        4.3.1 內(nèi)凹六邊形的有限元模型及數(shù)值模擬結(jié)果分析
        4.3.2 內(nèi)凹六邊型蜂窩芯胞元結(jié)構(gòu)變化設(shè)計
        4.3.3 不同壁厚和角度內(nèi)凹六邊型蜂窩芯的數(shù)值模擬結(jié)果預(yù)測
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3947396