發(fā)布時間：2020-06-17 00:42

【摘要】：先進復合材料在各領域的使用日漸提高,材料加工制造中的固化過程對熱固性復合材料產(chǎn)品品質(zhì)的影響很大。開展熱固性復合材料結構變形預測的模擬工作,可以在設計階段調(diào)控固化過程以及預測結構的變形狀況,可以大大地減少時間和資源的消耗,降低生產(chǎn)成本。本文首先研究熱固性復合材料構件的固化工藝方式,主要討論了RTM成型和熱壓罐成型的工藝方式,針對復合材料熱壓罐成型工藝的特點,闡述其工藝原理以及工作過程中的傳熱路徑和傳熱規(guī)律,并進行了熱壓罐內(nèi)部框架模具的溫度場仿真分析。熱固性復合材料結構的變形取決于熱應力和固化收縮應力,這些應力又取決于結構內(nèi)部復雜的溫度場和固化度場。本文根據(jù)熱-化學模型和固化動力學模型的耦合計算,求解了復合材料二維弧形構件和三維層合板的溫度場和固化度場。根據(jù)復合材料熱物理性能參數(shù)在熱-化學模塊中加入結構力學模塊進行復合材料的變形預測研究,分別解決了復合材料曲面構件以及加筋壁板的固化變形模擬,并研究了鋪層方式對復合材料變形的影響。在此基礎上進行了復合材料機翼蒙皮的固化變形仿真。最后,采用基于節(jié)點變形的型面補償算法對復合材料曲面蒙皮構件進行了補償研究。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB33
【圖文】：

南京航空航天大學碩士學位論文筋板進行固化變形仿真并與實驗結果對比，在此基礎上建立了某型號飛的數(shù)值模型，并分析了其固化變形。對預測變形后的構件型面進行補償研究。根據(jù)型面補償算法原理提出一方法，將上一章通過有限元變形預測獲得的節(jié)點幾何數(shù)據(jù)進行處理，得，生成新的模型并進行固化變形仿真�？偨Y與展望。概括本文所做的工作，并對其中存在的不足與缺陷提出改入的研究。

成型主要指模壓成型、樹脂傳遞成型（RTM）、注射成型和冷壓成型；手糊、袋壓成型等，其中袋壓成型具有提高制品性能的優(yōu)點；其他的成、拉擠成型法、離心鑄造法等[32][33]。復合材料制品要求多樣，需要合理復合材料的生產(chǎn)不光要滿足結構設計要求，還要滿足固化成型溫度、壓升溫速度等工藝參數(shù)的工藝規(guī)范，整個制備流程要實行嚴格的品質(zhì)把控越的綜合特性能夠體現(xiàn)出來。目前，復合材料最成熟的制造方法包括熱樹脂流動成型等，本節(jié)將分別對樹脂傳遞模塑成型和熱壓罐成型工作原用于 COMSOL Multiphysics 強大的耦合功能對熱壓罐的溫度場進行仿真 成型工藝藝的基本原理如圖 2.1 所示，首先將增強材料預成件等放入模具的內(nèi)腔注入孔，再通過壓力等作把樹脂注入到模具內(nèi)部使樹脂和纖維充分接觸最后根據(jù)制品質(zhì)量采取修補等操作。型工藝在如今的復合材料制造過程中備受關注[34][35]。相較于其他傳統(tǒng)備以下優(yōu)點[36-38]：

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 馬云榮;賀繼林;李棟;譚耀;徐雷;;樹脂基復合材料曲面結構件固化變形數(shù)值模擬[J];復合材料學報;2015年03期

2 江天;徐吉峰;劉衛(wèi)平;葉金蕊;賈麗杰;張博明;;整體化復合材料結構分階段固化變形預報方法及其實驗驗證[J];復合材料學報;2013年05期

3 張紀奎;付國正;吳烈蘇;程小全;;厚截面復合材料結構固化殘余應力研究進展[J];高科技纖維與應用;2012年06期

4 王

本文編號：2716825