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基于无纺技术的复合材料研究与制备
| 论文题名： | 基于无纺技术的复合材料研究与制备 |
| 关键词： | 复合材料;无纺布;渗透率;真空辅助成型;数值模拟;汽车轻量化 |
| 摘要： | 节能减排绿色可持续发展是现今工业发展的主题之一，汽车尾气作为当下首要污染源，低碳环保也成为了众车企面对的棘手问题。汽车的尾气排放量与其自身质量有着密切关系，整车轻量化是当前汽车领域的研究热点。目前为止，采用减少多余材料的结构轻量化方法已经做到接近极致，新型轻质材料的研究成为了汽车轻量化的首要突破方向。 复合材料性能突出，具有密度小、比强度与比模量大、冲击吸能高、抗腐蚀性好等诸多优点。但是由于原材料与制备工艺的价格颇高，使得高性能的复合材料大多应用在军工方面与高端车领域。研究发现树脂与无纺布复合之后得到的无纺布复合材料性能优越且制造与原料成本偏低，可以替换传统材料将其应用于汽车覆盖件，针对此问题本文做了如下研究工作： （1）树脂与无纺布的选择。复合材料由基体和增强体复合而成，原材料的选择对最终的材料性能有着决定性作用，本文将以性能和成本作为主要因素进行母料甄选。 （2）制备工艺的选择与可行性理论分析。复合材料制备工艺诸多且成本差异较大，新型材料的推广必须考虑成本，再者由于无纺布作为增强材料的研究很少，因此必须对工艺可行性进行分析。 （3）新型复合材料机械性能试验与应用分析。制备的新型材料需进行性能试得到必要的力学参数，最后由于实际工况要求，本文对新型材料的车身覆盖件进行了有限元分析，研究材料替换是否可行。 本文通过对无纺布增强复合材料的研究发现：真空辅助成型工艺适合新型无纺布复合材料的制备；无纺布的渗透率偏大，树脂流动阻力偏小且浸润质量好；无纺布复合材料替换原有钢材作为车身覆盖件材料，在振动模态上满足工程需求，但在刚度性能上未能达到工程需求，材料性能需进一步研究才能提高。文章的研究工作将丰富和发展复合材料理论，提供了新的工程材料选择，有一定的工程应用价值。 |
| 作者： | 刘晓康 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 毛建中;陈铁坚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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