玻璃纤维增强塑料的试验研究

试验检测

玻璃纤维增强塑料的试验研究

主要研究由玻璃/聚酯经复合工艺制成的玻璃纤维增强塑料。对该玻璃纤维增强塑料进行准静态压缩试验和动态冲击试验,并对通过UV-拉挤成型工艺制造的玻璃纤维增强塑料车辆原型进行完全正面碰撞试验。

准静态压缩试验主要分析几何形状对玻璃纤维增强塑料能量吸收能力的影响。试验结果表明，玻璃纤维增强塑料的波纹形状能够提高其能量吸收能力，其冲击结构比金属冲击结构的能量吸收能力高约40%～45%，即约40kJ/kg。在进行压缩试验时，所有受冲击试样都会产生渐进且稳定的塌陷，不会出现粘合失效现象。

在进行动态冲击试验中，利用质量585kg冲击试验车以30km/h的冲击速度对测试样件进行冲击试验，在此过程中，试样需要吸收所有的冲击能量使冲击试验车停住。测试结果表明，在动态条件下，该玻璃纤维增强塑料的能量吸收能力比准静态试验时低约10%。能量吸收能力降低的原因是玻璃纤维增强塑料中有少量的粘合剂失效，且在其半六边形轮廓外侧出现屈服现象。虽然相比准静态试验，动态冲击试验中玻璃纤维增强塑料能量吸收能力降低，但其能量吸收能力依然比金属材料结构受冲击吸收能量大，其值为35kJ/kg。

利用UV-拉挤成型工艺并集成玻璃纤维增强塑料可用于轻型电动汽车原型的制造。该生产方式的生产效率高且产品性能稳定。试验结果表明，玻璃纤维增强塑料能以稳定和渐进的方式吸收车辆原型在40km/h速度下碰撞所产生的所有能量。与实际的金属结构材料相比，该玻璃纤维增强塑料的能量吸收能力更高（为38kJ/kg）。试验已验证，通过UV-拉挤成型工艺制造的用于车辆碰撞能量吸收的玻璃纤维增强塑料是可行的。此外，这种新制造工艺可用于批量生产，从而降低车辆碰撞结构的生产成本。

刊名：International Journal of Automotive Technology（英）

刊期：2016年第17期

作者：A.esnaola et al

编译：赵唤