塑料土工格柵拉伸工藝模擬及實驗研究.pdf

1、塑料土工格柵作為一種新型的土木工程建筑材料，是國家高新技術(shù)產(chǎn)品目錄中新型材料技術(shù)領(lǐng)域類復(fù)合材料中的增強材料，可用作土木工程的加固、加筋、防護，廣泛應(yīng)用于水利、公路、鐵路、煤礦、建筑等工程領(lǐng)域。塑料土工格柵之所以被廣泛應(yīng)用是因為質(zhì)量輕、強度高、抗變形能力強、韌性好、抗老化，特別是耐酸、耐堿，適宜于各種土壤，不易腐蝕，便于工程施工。我國已開展了關(guān)于使用土工格柵的土木工程設(shè)計、施工的應(yīng)用基礎(chǔ)研究于實踐，但是我國較多的關(guān)注生產(chǎn)本身，對相關(guān)的軟技

2、術(shù)重視不夠，加工工藝的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域還處于起步階段。針對目前的研究現(xiàn)狀，本文采用通用有限元軟件ABAQUS對土工格柵用的PP材料拉伸過程進行模擬分析，對影響塑料土工格柵拉伸性能的參數(shù)進行分析，以期得到最好的生產(chǎn)工藝。
　　 首先對塑料土工格柵的類型、性能指標(biāo)以及格柵拉伸工藝的設(shè)備要求、工藝條件進行了深入分析，并歸納了國內(nèi)外學(xué)者在高聚物本構(gòu)模型以及高聚物變形有限元模擬方面已獲得的研究成就。其次就高分子材料的拉伸強化效應(yīng)進行了理論闡述

3、，研究了強化效應(yīng)的微觀機理和相應(yīng)數(shù)學(xué)模型。本文還通過實驗手段采用正交實驗的方法對高聚物在高溫下的拉伸過程進行研究并采用正交分析法對實驗結(jié)果進行分析，采用室溫拉伸試驗的方法對高溫拉伸下的樣條進行拉伸直至拉斷，采用室溫拉伸的方法是驗證高溫拉伸下樣條的拉伸強度，為以后討論高聚物的性能做準(zhǔn)備，從而得出最有利于生產(chǎn)的生產(chǎn)工藝，而且還討論了高聚物材料的拉伸強化效應(yīng)，并比較了不同拉伸溫度、拉伸速率、不同拉伸比下高分子材料的本構(gòu)特性的差異。
　　

4、 運用ABAQUS軟件討論塑料土工格柵拉伸加工有限元模擬中的相關(guān)問題，包括實體模型的選擇、邊界條件的確定、網(wǎng)格劃分、非線性多步分析中的參數(shù)設(shè)置以及確定材料性能參數(shù)等關(guān)鍵問題。
　　 對單向塑料土工格柵用的聚丙烯材料拉伸過程進行仿真模擬。單向塑料土工格柵在實際的生產(chǎn)應(yīng)用中有不同的網(wǎng)孔形狀，本文采用常用的長圓型網(wǎng)孔形狀來對其進行模擬。另外，本文還分析了拉伸溫度、拉伸速度等對塑料格柵用PP材料加工過程的影響，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)不同的拉伸溫度