基于Digimat RVE的玄武岩纤维增强聚丙烯复合材料

杜凌; 严继康; 鲁兴宇; 廖俊杰; 谭鸿洋

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.11.024

塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (11) : 125 -129. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.11.024

计算机辅助技术

基于Digimat RVE的玄武岩纤维增强聚丙烯复合材料

杜凌 ¹ ,
严继康 ¹^,^* ,
鲁兴宇 ² ,
廖俊杰 ¹ ,
谭鸿洋 ¹

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Basalt Fiber Reinforced Polypropylene Composites Based on Digimat RVE

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摘要

通过Digimat软件对玄武岩纤维增强聚丙烯（BF/PP）复合材料进行代表性体积单元（RVE）建模，研究纤维含量、纤维长径比和纤维取向对复合材料力学性能的影响。模拟结果表明，玄武岩纤维质量分数为5%、10%、20%和30%的BF/PP复合材料相较于基体材料的弹性模量分别提升16.43%、79.08%、214.03%和406.01%，玄武岩纤维长径比大于200对BF/PP复合材料的弹性模量影响较小，BF/PP复合材料的弹性模量随着玄武岩纤维取向偏离载荷方向程度的变大而降低。实验结果表明，玄武岩纤维质量分数从5%增至30%，BF/PP复合材料的弹性模量提升38%，实验结果与模拟实验的结果误差为128.7%。Digimat软件对玄武岩纤维含量对BF/PP复合材料的力学性能影响预测趋势较为精确，可为实际生产提供参考。