基于DIC的长玻纤棉增强MC尼龙小孔应力集中实验研究.pdf

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1、第4J4卷第6期塑料工业2016年6月CHINAPLASTICSINDUSTRY·89·基于DIC的长玻纤棉增强MC尼龙小孔应力集中实验研究水陈国强，陶友瑞，蒋邦(1．湖南工程学院机械工程学院，湖南湘潭4ll101；2．风力发电机组及控制湖南省重点实验室，湖南工程学院，湖南湘潭4l1104)摘要：利用数字图像相关(DIC)技术分析长玻纤棉增强单体浇铸(MC)尼龙平板含不同直径的小圆孑L时的孑L边应力集中情况。实验研究表明，应力集中系数随着小圆孑L直径的增大而增加，并且低于各向同性的金属材料，该研究结果为该材料的工程应用提供了可靠的性能参数。关键词：复合材料；数字图像

2、相关(DIC)技术；孔应力集中；单体浇铸尼龙doi：10．3969／j．issn．1005—5770．2016．06．023中图分类号：TQ327．1文献标识码：A文章编号：1005—5770(2016)06—0089—04ExperimentalResearchofStressCOncentrationontheHoleEdgeofLongGlassFiberCottonReinforcedMCNylonBasedonDICTechnologyCHENGuo-qiang，TAOYou—rui，JIANGBang(1．CollegeofMechanicalEngin

3、eering，HunanInstituteofEngineering，Xiangtan411104，China；2．HunanProvincialKeyLaboratoryofWindGeneratorandItsControl，HunanInstituteofEngineering，Changsha410083，China；)Abstract：Thestressconcentrationontheholeedgeoflongglassfibercottonreinforcedmonomercasting(MC)nylonplatecontainingholeswi

4、thdifferentdiameterswasstudiedwiththedigitalimagecorrelationtechnology．Theexperimentalresultsshowedthatthestressconcentrationfactorincreasewiththeincreasesofholediameter，andthestressconcentrationfactorislowerthanthatofmetalmateria1．Thisexperimentalresultsalsoprovidereliableperformancep

5、arametersofthismaterialforitsengineeringapplication．Keywords：Composites；DigitalImageCorrelationTechnology；StressConcentrationonHoleEdge；MonomerCastingNylon单体浇铸(MC)尼龙是尼龙6的一种。其利用龙聚合时所产生的内应力，避免制品开裂。强碱性物质(如NaOH)做催化剂，通过己内酰胺单应力集中是指物体中应力局部增高的现象，一般体与活化剂等助剂进行聚合反应直接浇铸成型，特别出现在物体形状急剧变化的地方，如缺口、孔洞、沟

6、适合于结构复杂的制品。MC尼龙能取代原铜、不锈槽以及有刚性约束处。在应力集中区域，应力的最大钢、铝合金等金属制品。但MC尼龙聚合时所产生的值(峰值应力)与物体的几何形状和加载方式等因内应力，导致制品开裂，且随着结构件强度要求的提素有关。目前国内外的研究人员分析应力集中问题主高，化学改性MC尼龙或短玻纤增强MC尼龙也常无要针对层合板式复合材料或者金属材料，且大多采用法满足设计要求1-4]。本文研究的长玻纤棉增强MC有限元方法进行模拟分析。例如Wu等将各向同性尼龙是将长玻纤棉与MC尼龙基体有效地结合在一材料的应力集中系数的计算推广到正交各向异性的含起，玻纤质量占制品整体

7、质量的20％左右，长玻纤棉杂孑L板和圆柱壳中。Tan_6建立正交各向异性复合材料乱而均匀分布于MC尼龙基体之中，提高了制品的强度。含椭圆孑L的近似应力分析方法，并将其推广至应力破并且由于玻璃纤维的增强作用，极大程度地消除MC尼坏准则和平均应力破坏准则，用来预测含椭圆孔的正$湖南省教育厅科研项目(14C0283)，湖南省自然科学基金(20t6JJ2039)作者简介：陈国强，男，1979生，讲师，在读博士，研究方向为工程材料的成型与制备、机械系统可靠性研究。chengq1979@163．eom第44卷第6期陈国强，等：基于DIC的长玻纤棉增强MC尼龙小孑L应力集中实