近日，我中心硕士研究生康俊阳以第一作者在SAGE旗下复合材料领域期刊Journal of Reinforced Plastics and Composites上发表题为“一种有效的长纤维增强热塑性复合材料注塑成型纤维断裂预测模型”的研究论文，中心黄明副教授为通讯作者。

该工作基于OSEEN扰动方程，研究了单一外力对熔体运动的扰动，推导了纤维在流场中任意取向状态下的受力方程。利用Euler buckling准则建立了表征纤维屈曲断裂程度和剪切应力之间关系的力学模型。为验证模型的可靠性，采用旋转流变仪开展了初始纤维长度分别为3mm和6mm的玻璃纤维增强聚丙烯(GF/PP)复合材料在特定剪切速率下的剪切实验，采用高精度纤维长度分析仪统计了剪切后纤维剩余长度和数量，并与模型预测结果进行了对比。对比结果表明：在不同剪切速率下，纤维断裂比率的计算结果与实验结果均吻合良好，计算和实验测得的纤维断裂比率均随流场剪切速率和纤维初始长径比的增加而增大，表明本文构建的纤维断裂模型具有较好的可靠性。

图1纤维屈曲和断裂随剪切速率和取向的变化趋势

图2不同剪切速率下纤维断裂比率计算结果与实验结果对比（a：3 mm，b：6 mm）

该工作获得国家重点研发计划(2016YFB0101602)和河南省自然科学基金(162300410246)的资助。

论文信息：An effective model for fiber breakage prediction of injection molded long fiber reinforced thermoplastics.Junyang Kang, Ming Huang^*, MengfeiZhang , Na Zhang, Gang Song, Yongzhi Liu, Xianzhang Shi, Chuntai Liu. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 2020.

https://doi.org/10.1177/0731684420915643.