基于多尺度联合仿真的短切CFRP注塑制件的力学性能分析

姜旭; 解锴; 王晓宏; 刘长喜; 姚永涛; 王业成; 石秋寒; 刘培硕

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.04.029

塑料科技 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (04) : 161 -165. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.04.029

基于多尺度联合仿真的短切CFRP注塑制件的力学性能分析

姜旭, 解锴, 王晓宏, 刘长喜, 姚永涛, 王业成, 石秋寒, 刘培硕

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摘要

短切碳纤维增强复合材料（CFRP）在注塑成型过程中容易因流动和剪切作用使得纤维分布不均，导致制件不同部位的性能差异，传统的结构分析方法往往不能考虑制造工艺对结构力学性能的影响。针对这一问题，基于Moldflow、Digimat以及ABAQUS建立短切CFRP注塑拉伸制件的多尺度联合仿真模型，分析结构的受力分布情况，同时探讨不同纤维取向张量、纤维质量分数、纤维长径比对CFRP注塑制件的力学性能影响。分析结果显示，材料的抗拉强度随着纤维取向张量、纤维质量分数以及纤维长径增大而呈增大趋势；弹性模量随着纤维质量分数、纤维长径比的增大呈明显增大趋势；拉伸断裂失效应变值随着纤维质量分数的增大明显变小，随着纤维长径比的增大明显变大。