試驗檢測

玻璃纖維增強塑料的試驗研究

主要研究由玻璃/聚酯經(jīng)復(fù)合工藝制成的玻璃纖維增強塑料。對該玻璃纖維增強塑料進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗和動態(tài)沖擊試驗,并對通過UV-拉擠成型工藝制造的玻璃纖維增強塑料車輛原型進(jìn)行完全正面碰撞試驗。

準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗主要分析幾何形狀對玻璃纖維增強塑料能量吸收能力的影響。試驗結(jié)果表明，玻璃纖維增強塑料的波紋形狀能夠提高其能量吸收能力，其沖擊結(jié)構(gòu)比金屬沖擊結(jié)構(gòu)的能量吸收能力高約40%～45%，即約40kJ/kg。在進(jìn)行壓縮試驗時，所有受沖擊試樣都會產(chǎn)生漸進(jìn)且穩(wěn)定的塌陷，不會出現(xiàn)粘合失效現(xiàn)象。

在進(jìn)行動態(tài)沖擊試驗中，利用質(zhì)量585kg沖擊試驗車以30km/h的沖擊速度對測試樣件進(jìn)行沖擊試驗，在此過程中，試樣需要吸收所有的沖擊能量使沖擊試驗車停住。測試結(jié)果表明，在動態(tài)條件下，該玻璃纖維增強塑料的能量吸收能力比準(zhǔn)靜態(tài)試驗時低約10%。能量吸收能力降低的原因是玻璃纖維增強塑料中有少量的粘合劑失效，且在其半六邊形輪廓外側(cè)出現(xiàn)屈服現(xiàn)象。雖然相比準(zhǔn)靜態(tài)試驗，動態(tài)沖擊試驗中玻璃纖維增強塑料能量吸收能力降低，但其能量吸收能力依然比金屬材料結(jié)構(gòu)受沖擊吸收能量大，其值為35kJ/kg。

利用UV-拉擠成型工藝并集成玻璃纖維增強塑料可用于輕型電動汽車原型的制造。該生產(chǎn)方式的生產(chǎn)效率高且產(chǎn)品性能穩(wěn)定。試驗結(jié)果表明，玻璃纖維增強塑料能以穩(wěn)定和漸進(jìn)的方式吸收車輛原型在40km/h速度下碰撞所產(chǎn)生的所有能量。與實際的金屬結(jié)構(gòu)材料相比，該玻璃纖維增強塑料的能量吸收能力更高（為38kJ/kg）。試驗已驗證，通過UV-拉擠成型工藝制造的用于車輛碰撞能量吸收的玻璃纖維增強塑料是可行的。此外，這種新制造工藝可用于批量生產(chǎn)，從而降低車輛碰撞結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)成本。

刊名：International Journal of Automotive Technology（英）

刊期：2016年第17期

作者：A.esnaola et al

編譯：趙喚