Academic Centrehttps://doi.org/10.22364/mkm.58.3.06
И. Ван, Ш. Ямашита, Дж. Такахаши
Department of Systems Innovation, University of Tokyo, Japan
Оценка и моделирование свойств при растяжении термопластиков на основе рубленых лент разной толщины из углеродных волокон
Перевод с англ.
Полный текст: PDF (RUS)
Механические свойства листового формовочного материала из углеродного волокна (CF-SMC) чувствительны к внутренней геометрии армирующих волокон. В настоящей работе изготовлены новые волокнисто-армированные термопластичные углепластики (CTT) с превосходными механическими характеристиками на основе CF-SMC из рубленых лент разной толщины из углеродных волокон. Влияние морфологии ленты на свойства при растяжении CTT оценили как экспериментально, так и аналитически. Для анализа влияния толщины ленты на внутреннюю геометрию CTT применили два метода на основе рентгеновской компьютерной томографии (CT). Модифицированную модель Мори—Танака использовали с учетом данных об ориентации волокон, полученных в ходе анализа результатов рентгеновской микрокомпьютерной томографии. Выявлено, что свойства при растяжении значительно ухудшались с увеличением разориентации волокон из плоскости, более интенсивной при большей толщине лент. Кроме того, наблюдали большие изменения свойств при растяжении с увеличением толщины ленты. Установили, что два метода рентгеновской микрокомпьютерной томографии пригодны для визуализации и количественного анализа внутренней геометрии, выявили корреляцию между толщиной ленты и характеристиками при растяжении. Результаты моделирования, выполненного с использованием модели Мори—Танака и данных об ориентации волокон, согласуются с экспериментальными по модулю упругости при растяжении, но различаются по прочности.
Ключевые слова: углепластик волокнисто-армированный, смола термопластичная, конструкции многослойные, свойства механические, формование под давлением
Поступила в редакцию 10.05.2021
Окончательный вариант поступил 17.11.2021
Статья на английском языке (Springer):
Evaluation and modeling of tensile properties of chopped carbon fiber tapes reinforced thermoplastics of different tape thicknesses