摘要:本研究介绍了用于身体底部保护的高压(HV)电池套管材料的比较分析,专门针对钢和蜂窝聚丙烯(PP)材料,用作底盖。随着对电动汽车(EV)的需求不断增长,确保HV电池组的安全性和耐用性是必不可少的参数。套管材料的选择显着影响电池的结构完整性,热管理和整体车辆性能。通过全面的测试和评估,这项研究研究了钢和蜂窝PP材料的机械,热和环境性能特征。机械测试包括在各种载荷条件下的抗冲击力,刚度和耐用性,而热测试评估散热和绝缘性能。环境测试考虑了诸如耐腐蚀性和与汽车制造工艺兼容的因素。这些发现突出了每种材料类型的优点和劣势,为试图优化HV电池设计的汽车工程师和制造商提供了宝贵的见解。这种比较分析旨在为HV电池底部保护的材料选择提供战略决策,从而有助于提高电动汽车技术的安全性,效率和可持续性。关键字:牵引电池,压缩强度,防火性,蜂窝结构,减轻体重,保护碎石。
自动纤维铺放 (AFP) 已成为航空航天工业中复合材料的流行加工技术,因为它能够在制造复杂部件时将预浸料或胶带精确地放置在准确的位置。本文介绍了用于复合材料飞机机身蒙皮制造的 AFP 心轴的设计、分析和制造。根据设计要求,开发了 AFP 心轴,并通过有限元法进行了数值研究。考虑了心轴结构自重和来自 AFP 机头的 2940 N 负载,进行了线性静态载荷分析。还进行了模态分析以确定心轴的固有频率。这些分析证实了所提出的心轴符合设计要求。然后制造了一个原型心轴并用于制造复合材料机身蒙皮。对 AFP 机身蒙皮曲面层压板、等效平面 AFP 和手工铺层层压板进行了材料载荷测试。平面 AFP 和手工铺层层压板在拉伸和压缩方面表现出几乎相同的强度结果。与手工铺层相比,平面 AFP 层压板的拉伸模量高 5.2%,压缩模量低 12.6%。AFP 曲面层压板的极限抗压强度比平面层压板高 1.6% 至 8.7%。FEM 模拟预测的强度比平面层压板测试结果的拉伸强度高 4%,压缩强度高 11%。
机械性能 公制 英制 注释 硬度,洛氏 M 85 85 ASTM D785 硬度,洛氏 R 115 115 ASTM D785 硬度,肖氏 D 80 80 ASTM D2240 拉伸强度 82.7 MPa 12000 psi ASTM D638 65°C (150°F) 时的拉伸强度 41.4 MPa 6000 psi ASTM D638 断裂伸长率 50 % 50 % ASTM D638 拉伸模量 2.93 GPa 425 ksi ASTM D638 弯曲强度 103 MPa 15000 psi ASTM D790 弯曲模量 3.10 GPa 450 ksi ASTM D790 压缩强度 86.2 MPa 12500 psi 10% 变形; ASTM D695 压缩模量 2.90 GPa 420 ksi ASTM D695 剪切强度 68.9 MPa 10000 psi ASTM D732 缺口悬臂梁冲击强度 0.320 J/cm 0.600 ft-lb/in ASTM D256 A 型 动态摩擦系数 0.25 0.25 干态与钢;QTM55007 K(磨损)系数 161 x 10 -8 mm ³ /NM 80.0 x 10 -10 in ³ -min/ft-lb-hr QTM 55010 极限压力速度 0.0946 MPa-m/sec 2700 psi-ft/min 4:1 安全系数;QTM 55007
摘要重新考虑建筑中使用的材料在建筑行业中至关重要,尤其是在可持续性的背景下。最近,人们对探索新型材料的兴趣越来越浓厚,纤维增强的复合材料成为了一个重要的选择,而生物复合材料则是促进可持续性目标的有希望的。本文介绍了使用Pultrusion技术制造的Leichtpro-Pro纤维的发展,连续的线性生物复合材料。主要的重点是将这些pro文件应用于结构系统作为承载元素,强调理解其机械性能的重要性。特别是原始应用程序涉及活动弯曲结构,因此需要关注材料的弯曲行为。这项研究讨论了开发由天然闪光纤维制成的纯生物复合材料和基于植物树脂系统的优化基质配方的方法。这项研究还概述了使用基于生物的成分的这些生物复合材料的制造过程的优化。结果通过广泛的实验和机械测试证明了材料的机械能力,揭示了31.2 kN的压缩强度和300 MPa的浮动强度,弯曲半径高达2.4 m,表示其适合结构应用。在不同尺度和上下文中的多个系统中应用程序的概念。该产品的多功能性和适应性使其适用于各种规模和主题环境的广泛应用。
物理属性 公制 英制 注释 比重 0.960 g/cc 0.960 g/cc ASTM D792 吸水率 <= 0.010 % <= 0.010 % 浸泡,24 小时; ASTM D570(2) 饱和吸水率 <= 0.010 % <= 0.010 % 浸泡; ASTM D570(2) 机械性能 公制 英制 注释 硬度,肖氏 D 70 70 ASTM D2240 拉伸强度 31.7 MPa 4600 psi ASTM D638 65°C (150°F) 时的拉伸强度 2.76 MPa 400 psi ASTM D638 断裂伸长率 400 % 400 % ASTM D638 拉伸模量 1.38 GPa 200 ksi ASTM D638 弯曲强度 31.7 MPa 4600 psi ASTM D790 弯曲模量 1.20 GPa 174 ksi ASTM D790 压缩强度 31.7 MPa 4600 psi 10% 变形; ASTM D695 压缩模量 0.689 GPa 100 ksi ASTM D695 缺口悬臂梁冲击强度 0.694 J/cm 1.30 ft-lb/in ASTM D256 A 型 动态摩擦系数 0.20 0.20 干燥时与钢;QTM55007 电气性能 公制 英制 注释 每平方表面电阻率 >= 1.00e+15 ohm >= 1.00e+15 ohm ASTM D257 热性能 公制 英制 注释 CTE,线性 110 µ m/m- °C @温度 -40.0 - 149 °C
该研究的目的是相对研究三个计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)牙科材料的抗压强度:玻璃陶瓷IPS Empress CAD(iVoclar Vivadent),混合陶瓷陶瓷ceramic Ceramic(GC)和聚合物 - 聚合物 - 聚合物 - 释放的石墨烯G-Cam(Graphenano dental)。材料和方法45个样品由三种CAD/CAM材料制造的单单元摩尔冠组成,在3D打印基台上(Asiga Dental Resin)粘合了粘合。根据牙冠厚度将样品分为3组(n = 15);组1下的牙缘/宫颈边缘-0.6 mm/0.4 mm,组2-1 mm/0.7 mm和3-1.5 mm/1 mm组。另外,通过CAD/CAM技术制备了由三个牙冠和基台材料制造的20个圆柱样品(n = 5)。通过使用通用测试机(Instron 3366-10KN,美国),将所有样品和样品均承受轴向压缩载荷,直到裂缝为止。结果,Empress CAD的压缩强度值为1258 MPa,Cerasmart为501.3 MPa,G-CAM的435 MPa和360 MPa Asiga Asiga树脂。g-cam冠状牙冠表现出比Cerasmart(1295.4-1642.9N)和Empress CAD(494.3-597.5N)更高的最大压缩载荷(1701.5-2011.8N)。结论CAD/CAM冠材料提出了不同的机械行为;与G-CAM和Asiga树脂相比,CAD和Cerasmart皇后表现出脆弱的行为,具有高抗压强度。
物理特性 公制 英制 注释 比重 1.16 g/cc 1.16 g/cc ASTM D792 吸水率 0.30 % 0.30 % 浸泡,24 小时;ASTM D570(2) 饱和吸水率 7.0 % 7.0 % 浸泡; ASTM D570(2) 机械性能 公制 英制 注释 硬度,洛氏 M 85 85 ASTM D785 硬度,洛氏 R 115 115 ASTM D785 硬度,肖氏 D 85 85 ASTM D2240 拉伸强度 86.2 MPa 12500 psi ASTM D638 65°C (150°F) 时的拉伸强度 41.4 MPa 6000 psi ASTM D638 断裂伸长率 25 % 25 % ASTM D638 拉伸模量 3.31 GPa 480 ksi ASTM D638 弯曲强度 117 MPa 17000 psi ASTM D790 弯曲模量 3.17 GPa 460 ksi ASTM D790 压缩强度 110 MPa 16000 psi 10% Def.; ASTM D695 压缩模量 2.90 GPa 420 ksi ASTM D695 剪切强度 72.4 MPa 10500 psi ASTM D732 缺口悬臂梁冲击强度 0.267 J/cm 0.500 ft-lb/in ASTM D256 A 型摩擦系数,动态 0.20 0.20 干态与钢; QTM55007 K(磨损)系数 181 x 10 -8 mm ³ /NM 90.0 x 10 -10 in ³ -min/ft-lb-hr QTM 55010 极限压力速度 0.105 MPa-m/sec 3000 psi-ft/min 4:1 安全系数; QTM 55007 电气性能 公制 英制 注释 每平方表面电阻率 >= 1.00e+13 ohm >= 1.00e+13 ohm EOS/ESD S11.11 介电强度 13.8 kV/mm 350 kV/in 短期;ASTM D149 热性能 公制 英制 注释 CTE,线性 72.0 µ m/m- °C @温度 -40.0 - 149 °C
电弧增材制造零件性能的提升依赖于结构创新和定制打印,自然优化的结构可以为设计制造提供灵感。本文以Crysomalon squamiferum壳的生物结构为灵感,采用多丝电弧增材制造(MWAAM)技术设计并制备了层状TC4/Nb多材料合金零件。利用EDS、SEM、EBSD和力学性能试验机研究了MWAAM加工仿生异质TC4/Nb多材料合金零件的界面反应、相组成、微观组织演变、晶体生长、力学性能和裂纹扩展。结果表明,MWAAM TC4/Nb多材料合金试样不同层间形成了良好的冶金结合;Ti/Nb多材料合金零件主要由α-Ti、β-Ti和(Nb,Ti)固溶体相组成。随着Nb含量的增加,从TC4层到G1层,相形貌经历了一个连续的转变过程:片层状α+β→细片层状α+短棒状α+β→针状α+β→细针状α+β。此外,随着Nb含量的增加,TC4/Nb多材料合金组分从TC4层到G2层的晶粒尺寸由3.534μm逐渐减小到2.904μm。TC4/Nb多材料合金从TC4层到G2层的显微硬度范围为404.04~245.23HV。TC4/Nb多材料合金试样具有较高的压缩强度和极限拉伸强度分别为2162.64±26MPa和663.39MPa,对应的应变量分别为31.99%和17.77%。优异的力学行为主要归因于层间晶粒尺寸的梯度转变和组织演变的良好结合;拉伸试验过程中裂纹扩展主要以裂纹偏转和多级开裂为主;TC4/Nb多材料合金构件中TC4层的强度高于G1层和G2层。
电弧增材制造零件性能的提升依赖于结构创新和定制打印,自然优化的结构可以为设计制造提供灵感。本文以Crysomalon squamiferum壳的生物结构为灵感,采用多丝电弧增材制造(MWAAM)技术设计并制备了层状TC4/Nb多材料合金零件。利用EDS、SEM、EBSD和力学性能试验机研究了MWAAM加工仿生异质TC4/Nb多材料合金零件的界面反应、相组成、微观组织演变、晶体生长、力学性能和裂纹扩展。结果表明,MWAAM TC4/Nb多材料合金试样不同层间形成了良好的冶金结合;Ti/Nb多材料合金零件主要由α-Ti、β-Ti和(Nb,Ti)固溶体相组成。随着Nb含量的增加,从TC4层到G1层,相形貌经历了一个连续的转变过程:片层状α+β→细片层状α+短棒状α+β→针状α+β→细针状α+β。此外,随着Nb含量的增加,TC4/Nb多材料合金组分从TC4层到G2层的晶粒尺寸由3.534μm逐渐减小到2.904μm。TC4/Nb多材料合金从TC4层到G2层的显微硬度范围为404.04~245.23HV。TC4/Nb多材料合金试样具有较高的压缩强度和极限拉伸强度分别为2162.64±26MPa和663.39MPa,对应的应变量分别为31.99%和17.77%。优异的力学行为主要归因于层间晶粒尺寸的梯度转变和组织演变的良好结合;拉伸试验过程中裂纹扩展主要以裂纹偏转和多级开裂为主;TC4/Nb多材料合金构件中TC4层的强度高于G1层和G2层。
物理特性指标英语评论特定重力0.930 g/cc 0.930 g/cc ASTM D792吸水<= 0.010%<= 0.010%浸入,24小时; ASTM D570(2)饱和时吸水<= 0.010%<= 0.010%浸入; ASTM D570(2)机械性能公制英文评论硬度硬度,D 66 66 ASTM D2240拉伸强度40.0 MPA 5800 PSI ASTM D638在65°C(150°F)2.76 MPA 400 PSI ASTM D638 ESTM D638 ELONONS 3638 MODILE时,在65°C(150°F)的拉伸强度0.552 GPA 80.0 KSI ASTM D638弯曲强度24.1 MPA 3500 PSI ASTM D790弯曲模量0.600 GPA 87.0 KSI ASTM D790压缩强度20.7 MPA 3000 PSI 10%DEF。; ASTM D695压缩模量0.552 GPA 80.0 KSI ASTM D695剪切强度33.1 MPA 4800 PSI ASTM D732 IZOD IKST,NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB NB D256 A型摩擦系数,动态0.12 0.12 0.12 Dry Vs.钢铁; QTM55007砂浆10 10 1018钢= 100限制压力速度0.105 MPa-M/sec 3000 PSI-FT/min 4:1安全系数; QTM 55007电气特性公制英语评论每平方> = 1.00E+15欧姆> = 1.00e+15欧姆ASTM ASTM D257介电常数2.3 @frequencency 1e+6 Hz