环境温度对长玻纤增强聚丙烯单向拉伸力学性能的影响

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长玻纤增强聚丙烯(Long Glass Fiber Reinforced Polypropylene, LGFPP)作为一种轻质、易回收的新型车用复合材料,同时具有较好的力学性能、耐热性、耐候性。本文通过不同温度环境下的拉伸试验研究了环境温度对LGFPP力学性能的影响并分析了其失效机理。结果表明:当环境温度为零下20 ℃时,基体对纤维包裹性较好利于载荷传递,破坏表现为基体破坏,断裂面较为平整,其拉伸强度相对室温下提高18.93%;随着温度升高,树脂基体逐渐变软,树脂与纤维之间界面强度降低,部分表现为纤维与基体的界面破坏,而减少了纤维承载发生破坏,从而导致了LGFPP强度降低,当环境温度达到100 ℃时,其拉伸强度相对室温下降低45.84%。建立了LGFPP的均质化RVE模型,预测了不同温度下力学响应和弹性常数,数值模拟结果和理论值较实验结果吻合较好。为LGFPP在应用环境的耐适性提供了指导。
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