一种模拟铝合金与CFRTP界面反应过程的计算方法

作     者：曲华 刘韶庆 夏树伟 张涛 宋坤林 QU Hua;LIU Shaoqing;XIA Shuwei;ZHANG Tao;SONG Kunlin

作者机构：国家高速列车青岛技术创新中心山东青岛266111 中国海洋大学山东青岛266100 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB4300102) 

出 版 物：《轨道交通材料》 (MATERIALS FOR RAIL TRANSPORTATION SYSTEM)

年 卷 期：2024年第3卷第2期

页      码：1-5页

摘      要：铝合金与碳纤维增强热塑性复合材料(Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic composites,CFRTP)是兼具高性能与环境友好型的轻量化材料。针对铝合金与CFRTP异种材料的连接机理问题,提出了一种模拟界面反应过程中吸附能的计算分析方法,采用量子力学和分子动力学方法,在分子水平上研究异材界面的结合方式和微观作用机制。利用Materials Studio和LAMMPS商业计算软件,根据第一性原理优化确定高分子与金属铝晶面化学键的结合方式,能够获得键长、电子转移、态密度等微观数据。以6061铝合金与碳纤维增强PA66复合材料连接为例演示了计算过程,建立金属Al晶面模型、聚合物PA66稳定结构模型、PA66与Al(011)晶面键合模型,获得两相物质界面的化学键结合方式、化学键性质和体系的稳定性。该方法可推广应用于其他轻量化金属材料与CFRTP的连接问题,为连接界面设计及成型工艺优化提供理论指导。

主 题 词：铝合金-CFRTP连接 多材料复合结构 轻量化 界面反应 吸附能 

学科分类：08[工学] 082304[082304] 080204[080204] 0802[工学-机械学] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.2097-1923.2024.02.001

馆 藏 号：203128203...