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UPR文集之研究一玻纤5UPR文集之研究一玻纤5天上智喜

天上智喜
2022年10月28日

UPR文集之研究(一)玻纤(5),UPR文集之研究(一)玻纤(5)

2016年6月13日讯：不饱和聚酯树脂——中文名称：不饱和聚酯树脂；英文名称：unsaturated polyester resin；英文缩写：upr。定义：主链带有碳碳双键的线型聚酯树脂。可由不饱和二元羧酸(或酸酐)、饱和二元羧酸(或酸酐)与二元醇(一般为饱和二元醇)缩聚而成，与乙烯基单体共聚可形成网状体型结构的材料应用学科：材料科学技术；高分子材料；塑料以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布。据中国环氧网(中国环氧树脂行业在线)>

由于所测板材厚度较小(0。58～0。64mm)，在本研究冲击测试条件下，复合材料的冲击损伤主要为板材的穿透性破坏，形成永久变形。对0°/90°/0°/90°铺层试样的冲击载荷-时间、能量-时间曲线进行分析，如图3所示。由图3可见，由于冲击力作用在试样上并与试样有相互作用发生，在载荷-时间信号的叠加过程中会产生振荡，形成图中的波动曲线形式[10]。载荷开始时呈上升趋势，这是因为在冲击损伤初期，树脂基体受压破裂造成应力集中的缘故。分层起始于树脂破裂的临界点，随着分层的增加形成大量的微观破坏，而此时增强纤维受到冲击拉伸但未断裂而继续承载；由于破坏形式复杂，当一些纤维、布层破断时，冲击载荷达到峰值后开始下降；当应力重新分布时，其他纤维和布层继续承载，冲击载荷有所上升，直至击穿时载荷下降趋于零。 2.2、铺设角度对冲击性能的影响采用一元方差分析法对试件在最大载荷时的能量吸收进行方差分析。分析结果见表3。在取显著水平!=0.05时，F0.05(3，16)=3.24，F>F0.05(3，16)，可见铺层方式对最大载荷时的能量的吸收有显著影响。从表2中可以看出，2#试样在损伤时对能量的吸收最好，3#试样则最差。当织物铺层角度不同时，由于织物经纬向密度和经纬向拉伸强度的不同，织物抵抗应力破坏的水平也不同。当织物铺层角度为0°时，织物抵抗应力破坏主要由经向的纤维承受，造成应力失衡；当织物呈正交铺设时，0°与90°层达到平衡，织物抵抗应力破坏由经向与纬向的纤维共同承受；当在0°层之间用+45°层隔开时，+45°有利于载荷的扩散，但由于没有-45o与之平衡，使得织物承受冲击载荷的能力严重削弱；而当织物呈均衡铺设时(如4#试样铺层方式)，其对能量的吸收比3#试样有所改善。另外就单向板而言，90°单向板的起裂韧性比0°单向板的起裂韧性高，从表2中可以看出，2#试样载荷峰值处的位移和出现载荷峰值的时间都大于1#试样，说明2#试样的韧性和强度都比较高，这便造成了2#试样对冲击能量吸收的能力好于1#试样的现象。有文献报导，铺层方式为0°/90°的复合材料力学性能是0°/45°复合材料的3倍以上[11]。在本实验中，0°/90°正交铺层板对冲击能量的吸收性能约为0°/45°对称斜交铺层板的1.13倍。从表2中看出，3#试样和4#试样这2种铺层板的各项冲击参数性能均低于2#试样。这是因为在层与层的交界处，特别是斜向纤维层与正向纤维层(如0°或90°与±45°之间)处有比较大的层间应力，是脱层的易发处。这说明3#试样、4#试样的铺层方式使耦合效应较大，从而使抗冲击性能下降。 3、结束语本文采用VARI成型工艺制备4种不同铺层方式的4层玻纤/不饱和聚酯复合材料板，并对各试样进行低能量冲击实验，结果表明，铺层方式对最大载荷时的能量的吸收有显著影响，铺层方式为0°/90°/0°/90°的试样冲击能量吸收性能优于其他3种铺层方式，说明层合板的0°和90°层对层合板冲击承载能力的影响比较大；90°层的加入对层合板的冲击性能有所改善；当层合板中含+45°层时，应有-45°层与之对应，尽量形成均衡铺设，当遭受冲击载荷时能够均匀扩散载荷，从而提高耐冲击性能。