普渡大学复合材料设计与制造中心（cdmHUB）主办的全球著名复合材料专家高端网络讲坛第十一讲时间为美国东部时间2021年4月22日（星期四）上午11：00-12：00（北京时间晚上11：00-12：00）开讲。这次世界著名专家高端网络讲坛的嘉宾都是世界复合材料领域的著名专家，他们努力将自己最好的研究成果分享给大家，每一讲内容都十分精彩，值得期待。欢迎大家积极参与。

为帮助国内复合材料同仁了解这次高端讲坛的内容，分享过去50年来世界复合材料发展的海量信息，中国复合材料学会将跟踪报道本次高端讲坛，提前预告高端讲坛时间，简要介绍讲坛内容与嘉宾。请感兴趣的同仁通过网络讲坛网址提前注册报名。

网络讲坛网址

https://www.purdue.edu/cmsc/events/2020-webinars/ 

讲坛往期内容回看网址

https://cdmhub.org/resources/1890 

普渡大学复合材料设计与制造中心（cdmHUB）的网址

https://cdmhub.org/

演讲题目

碳纤维增强热塑性聚合物基复合材料的流变性能

演讲嘉宾

普渡大学R. Byron Pipes博士

美国工程院院士，John Bray杰出工程教授

演讲内容摘要

本次讲座将介绍纤维增强热塑性聚合物基复合材料的流变学，并将着重介绍过去三十年来取得重要研究进展的几个领域。对准直、不连续纤维体系拉伸粘度的研究是由浸渍、拉伸断裂纤维束的引入引起的，其研究目的是建立拉伸成形力。这项研究遵循了Bachelor的经典解决方案，为温度依赖型和剪切稀化聚合物建立了这些体系拉伸粘度的微观力学模型。接下来，我们顺理成章扩展了粘度张量的其余各个分量，包括三个剪切粘度和另外两个拉伸粘度[1]。这些模型利用了超浓度体系的概念，纤维浓度大大高于常规流变模型的浓度稀释限制。该研究经过修正并扩展到由平面增强几何形状组成以及无润滑液的预浸料体系的流动。作为复合材料对压力梯度响应的第一阶段，小板预浸料的固结是为了在成型流动之前先确定初始板料的几何形状和纤维取向[2]。随后，我们用高各向异性粘度张量模拟成型流，该粘度张量随成型条件（如模具几何形状和流道）的变化而变化[3]。这些模拟结果在预浸板料体系和传统片材成型体系上都得到了验证[4]。最近的工作集中在准直纤维体系的粘弹性弯曲及其在连续和不连续纤维体系上的应用。目的是研究片材成形中的弯曲变形和挤出沉积增材制造中的挤出流变性能。最后，我们将预测未来三十年将取得怎样的研究进展。

参考文献：

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博士自我介绍

R. Byron Pipes博士于1987年当选为美国国家工程院院士，主要表彰他提出的一个后来被争相仿效的公司，大学和政府一起合作支持复材研究和教育的模式。作为特拉华大学复合材料中心的联合创始人和主任，他建立了一个由来自美国、日本、德国、法国、意大利、英国、比利时、瑞典和芬兰的40多家公司赞助的工业联盟。今天，特拉华大学中心成立近40年，它是美国最大、最成功的大学复合材料研究中心。研究经费已超过1亿美元。在2013年，Pipes博士成立了以满足不断增长的复合材料仿真需求的复合材料设计和制造中心（cdmHUB）。迄今为止，cdmHUB得到了七家公司赞助商（波音、劳斯莱斯、Cytec、达索系统，汉高， MSC Software, Moldex3D）以及美国国防高级研究计划局（DARPA）的支持。他最近的研究领域侧重于复合材料制造的发展，重点是增材制造。

他目前领导美国能源部先进复合材料制造创新研究所（IACMI）印第安纳卓越中心，担任设计建模与仿真技术主任。

他是复合材料制造与仿真中心（CMSC）的执行董事，该中心位于普渡研究园区的印第安纳制造研究所。他目前承担多项复合材料先进制造科学研究领域的项目。