普渡大學(xué)復(fù)合材料設(shè)計(jì)與制造中心（cdmHUB）主辦的全球著名復(fù)合材料專家高端網(wǎng)絡(luò)講壇第十一講時(shí)間為美國東部時(shí)間2021年4月22日（星期四）上午11：00-12：00（北京時(shí)間晚上11：00-12：00）開講。這次世界著名專家高端網(wǎng)絡(luò)講壇的嘉賓都是世界復(fù)合材料領(lǐng)域的著名專家，他們努力將自己最好的研究成果分享給大家，每一講內(nèi)容都十分精彩，值得期待。歡迎大家積極參與。

為幫助國內(nèi)復(fù)合材料同仁了解這次高端講壇的內(nèi)容，分享過去50年來世界復(fù)合材料發(fā)展的海量信息，中國復(fù)合材料學(xué)會(huì)將跟蹤報(bào)道本次高端講壇，提前預(yù)告高端講壇時(shí)間，簡要介紹講壇內(nèi)容與嘉賓。請(qǐng)感興趣的同仁通過網(wǎng)絡(luò)講壇網(wǎng)址提前注冊(cè)報(bào)名。

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演講題目

碳纖維增強(qiáng)熱塑性聚合物基復(fù)合材料的流變性能

演講嘉賓

普渡大學(xué)R. Byron Pipes博士

美國工程院院士，John Bray杰出工程教授

演講內(nèi)容摘要

本次講座將介紹纖維增強(qiáng)熱塑性聚合物基復(fù)合材料的流變學(xué)，并將著重介紹過去三十年來取得重要研究進(jìn)展的幾個(gè)領(lǐng)域。對(duì)準(zhǔn)直、不連續(xù)纖維體系拉伸粘度的研究是由浸漬、拉伸斷裂纖維束的引入引起的，其研究目的是建立拉伸成形力。這項(xiàng)研究遵循了Bachelor的經(jīng)典解決方案，為溫度依賴型和剪切稀化聚合物建立了這些體系拉伸粘度的微觀力學(xué)模型。接下來，我們順理成章擴(kuò)展了粘度張量的其余各個(gè)分量，包括三個(gè)剪切粘度和另外兩個(gè)拉伸粘度[1]。這些模型利用了超濃度體系的概念，纖維濃度大大高于常規(guī)流變模型的濃度稀釋限制。該研究經(jīng)過修正并擴(kuò)展到由平面增強(qiáng)幾何形狀組成以及無潤滑液的預(yù)浸料體系的流動(dòng)。作為復(fù)合材料對(duì)壓力梯度響應(yīng)的第一階段，小板預(yù)浸料的固結(jié)是為了在成型流動(dòng)之前先確定初始板料的幾何形狀和纖維取向[2]。隨后，我們用高各向異性粘度張量模擬成型流，該粘度張量隨成型條件（如模具幾何形狀和流道）的變化而變化[3]。這些模擬結(jié)果在預(yù)浸板料體系和傳統(tǒng)片材成型體系上都得到了驗(yàn)證[4]。最近的工作集中在準(zhǔn)直纖維體系的粘彈性彎曲及其在連續(xù)和不連續(xù)纖維體系上的應(yīng)用。目的是研究片材成形中的彎曲變形和擠出沉積增材制造中的擠出流變性能。最后，我們將預(yù)測(cè)未來三十年將取得怎樣的研究進(jìn)展。

參考文獻(xiàn)：

1. Pipes, R. B., Coffin, D. W., Simacek, P., Shuler, S. F., and Okine, R. K., “Rheological Behavior of Collimated Fiber Thermoplastic Composite Materials, ” Flow Phenomena in Polymeric Composites, edited by S. G. Advani, R. B. Pipes, Series Editor, Elsevier Science Publishers,  (1994), pp. 85-125.

2. Sommer, Drew E., Sergii G. Kravchenko, and R. Byron Pipes. “A numerical study of the meso-structure variability in the compaction process of prepreg platelet molded composites. ” Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 138 (2020): 106010.

3. Favaloro, A.J., Tseng, H-C., Pipes, R.B., A new anisotropic viscous constitutive model for composites molding simulation, Composites Part A, 115, (2018), pp. 112–122.

4. Favaloro, A.J., Sommer, D.E., Denos, B.R. and Pipes, R.B., “Simulation of Prepreg Platelet Compression Molding: Method and Orientation Validation, ” J. Rheo., Vol. 62, No. 6 (2018), pp. 1443-1455.

R. Byron Pipes博士自我介紹

R. Byron Pipes博士于1987年當(dāng)選為美國國家工程院院士，主要表彰他提出的一個(gè)后來被爭(zhēng)相仿效的公司，大學(xué)和政府一起合作支持復(fù)材研究和教育的模式。作為特拉華大學(xué)復(fù)合材料中心的聯(lián)合創(chuàng)始人和主任，他建立了一個(gè)由來自美國、日本、德國、法國、意大利、英國、比利時(shí)、瑞典和芬蘭的40多家公司贊助的工業(yè)聯(lián)盟。今天，特拉華大學(xué)中心成立近40年，它是美國最大、最成功的大學(xué)復(fù)合材料研究中心。研究經(jīng)費(fèi)已超過1億美元。在2013年，Pipes博士成立了以滿足不斷增長的復(fù)合材料仿真需求的復(fù)合材料設(shè)計(jì)和制造中心（cdmHUB）。迄今為止，cdmHUB得到了七家公司贊助商（波音、勞斯萊斯、Cytec、達(dá)索系統(tǒng)，漢高， MSC Software, Moldex3D）以及美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）的支持。他最近的研究領(lǐng)域側(cè)重于復(fù)合材料制造的發(fā)展，重點(diǎn)是增材制造。

他目前領(lǐng)導(dǎo)美國能源部先進(jìn)復(fù)合材料制造創(chuàng)新研究所（IACMI）印第安納卓越中心，擔(dān)任設(shè)計(jì)建模與仿真技術(shù)主任。

他是復(fù)合材料制造與仿真中心（CMSC）的執(zhí)行董事，該中心位于普渡研究園區(qū)的印第安納制造研究所。他目前承擔(dān)多項(xiàng)復(fù)合材料先進(jìn)制造科學(xué)研究領(lǐng)域的項(xiàng)目。