3D打印工程塑料的力学性能探究(2),力学论文.docx

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1、3D打印工程塑料的力学性能探究(2),力学论文而对于竖向，即竖向能够采用Mazars损伤模型11-12来描绘叙述其应力-应变曲线，Marzar损伤模型是含损伤变量的应力应变曲线与试验比拟得出损伤变量的演化方程，可表示为：s=Esεs1-DT,2式中，s为竖向的应力；εs为竖向的应力；Es为竖向的杨氏模量；DT为损伤演化方程，能够表示为：式中，AT和BT为拉伸试验的材料参数；εf可由拉伸试验的材料参数确定。能够通过拟合确定εf=0.0502,AT=0.2135,BT=32.58.经历体验证，此模型能够很好地预测竖向纤维方向的力学特性

2、。2.43D打印工程塑料在汽车上的运用分析3D打印技术能够运用于汽车研发的全经过，例如：1在造型油泥模型的使用。2应用于零件概念的设计。3汽车内外饰件的制作。4整车开发中局部模型的验证等。在这些现有的使用中，3D打印工程塑料要么作为模型验证材料，要么直接使用于汽车的零部件中。根据前文的研究表示清楚，3D打印工程塑料相比于传统的塑料而言，有两个很特殊的力学特性：明显的各向异性、力学性能与纤维直径相关的性质。对于3D打印工程塑料的各向异性这一性质而言，它的使用范围与使用工况必须得到充分的考虑，例如在3D打印的零件使用时，要尽量将其纤维方向运用于承载方向。另外，在将3D打印的工程塑料运用于零件开发测

3、试时，也需要区分3D打印塑料与普通塑料力学性能的不同，才能更好地开发零件与设计汽车的构造。对于3D打印力学特性与纤维直径相关这一特性而言，它又赋予了3D打印材料新的可能：根据这一特性，3D打印工程塑料能够实现愈加个性化的运用，它能够通过调节纤维的直径而调节其力学性能，这对汽车轻量化的设计又提供了新的参考。值得一提的是，3D打印的工程塑料力学性能表征特别复杂，在有限元模拟中很难表征材料参数，有限元怎样表征其力学性能也是今后研究的难点所在。但是在材料试验中能够看到，在小变形时3D打印工程塑料是各向同性的，所以小变形的部件能够采用各向同性的线弹性模型去模拟。而在大变形时，由于其塑性阶段各向异性非常明

4、显，能够通过写用户自定义子程序的方式方法描绘叙述其力学本构。3结论随着3D打印工程塑料在汽车上的应用，其材料力学表征愈发重要。本文针对ABS这种在汽车行业使用较多的工程塑料，将其利用3D打印的方式加工成狗骨状试件，并对其进行材料力学试验，利用Mazars损伤模型来描绘叙述其本构行为。本文的研究得到下面结论：1发现了通过3D打印的工程塑料将具有明显的各向异性特性。其在横向很脆，在未到达塑性阶段就已经断裂，但是在竖向纤维方向变现出明显的弹塑性特性，先经历线弹性阶段，然后经历塑性软化阶段。23D打印工程塑料的力学性能也和打印纤维直径相关。无论是竖向纤维方向还是横向垂直纤维方向,其材料特性都与纤维直径

5、有着明显的相关。33D打印工程塑料在汽车研发和汽车零件上得到了广泛的运用，其各向异性这一力学特性将对它的使用范围与使用工况提出新的要求。43D打印工程塑料与纤维直径相关这一特性可能使3D打印工程塑料实现愈加个性化的运用。5有限元仿真中，小变形时能够通过线弹性模型表征3D打印工程塑料的力学参数，但是在大变形时必须通过写用户自定义子程序的方式描绘叙述其力学本构。随着3D打印技术的不断推广，3D打印材料的使用将会越来越广泛，尤其是在交通领域，对于其力学基本特性的研究也愈发重要。以下为参考文献：1杜宇雷，孙菲菲，原光，等。3D打印材料的发展现在状况J.徐州工程学院学报：自然科学版，2020,291:2

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