玻纤/玄武岩纤维增强聚丙烯混杂复合材料：不同温度和循环加载下的力学性能及微观力学建模

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本研究开发了玻纤/玄武岩纤维增强聚丙烯混杂复合材料，采用注射成型工艺制备试样。在不同温度条件下进行了拉伸试验、三点弯曲试验和夏比冲击试验。通过单轴循环加卸载试验研究疲劳性能，记录力学滞后环并计算各循环的能量耗散。采用扫描电子显微镜观察拉伸断裂后试样的断面形貌，评估纤维与基体间的粘接性能和分散状态。结果表明，在马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）基体中成功制备了玻纤/玄武岩纤维混杂复合材料。当纤维含量为20 wt%时，拉伸强度提高306%，拉伸模量提高333%。利用仿真软件估算材料性能，并通过有限元分析（FEA）进行验证。仿真与实验数据关联性良好，最大应力值误差范围在2%以内。在低应变阶段（应变≤0.02），应力值匹配度极高。微观力学模型能够准确预测混杂复合材料的性能，为工程应用提供了理论支撑。

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