【摘要】：先進(jìn)復(fù)合材料在各領(lǐng)域的使用日漸提高,材料加工制造中的固化過(guò)程對(duì)熱固性復(fù)合材料產(chǎn)品品質(zhì)的影響很大。開(kāi)展熱固性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)變形預(yù)測(cè)的模擬工作,可以在設(shè)計(jì)階段調(diào)控固化過(guò)程以及預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的變形狀況,可以大大地減少時(shí)間和資源的消耗,降低生產(chǎn)成本。本文首先研究熱固性復(fù)合材料構(gòu)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(duì)復(fù)合材料熱壓罐成型工藝的特點(diǎn),闡述其工藝原理以及工作過(guò)程中的傳熱路徑和傳熱規(guī)律,并進(jìn)行了熱壓罐內(nèi)部框架模具的溫度場(chǎng)仿真分析。熱固性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的變形取決于熱應(yīng)力和固化收縮應(yīng)力,這些應(yīng)力又取決于結(jié)構(gòu)內(nèi)部復(fù)雜的溫度場(chǎng)和固化度場(chǎng)。本文根據(jù)熱-化學(xué)模型和固化動(dòng)力學(xué)模型的耦合計(jì)算,求解了復(fù)合材料二維弧形構(gòu)件和三維層合板的溫度場(chǎng)和固化度場(chǎng)。根據(jù)復(fù)合材料熱物理性能參數(shù)在熱-化學(xué)模塊中加入結(jié)構(gòu)力學(xué)模塊進(jìn)行復(fù)合材料的變形預(yù)測(cè)研究,分別解決了復(fù)合材料曲面構(gòu)件以及加筋壁板的固化變形模擬,并研究了鋪層方式對(duì)復(fù)合材料變形的影響。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了復(fù)合材料機(jī)翼蒙皮的固化變形仿真。最后,采用基于節(jié)點(diǎn)變形的型面補(bǔ)償算法對(duì)復(fù)合材料曲面蒙皮構(gòu)件進(jìn)行了補(bǔ)償研究。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TB33
【圖文】：

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文筋板進(jìn)行固化變形仿真并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，在此基礎(chǔ)上建立了某型號(hào)飛的數(shù)值模型，并分析了其固化變形。對(duì)預(yù)測(cè)變形后的構(gòu)件型面進(jìn)行補(bǔ)償研究。根據(jù)型面補(bǔ)償算法原理提出一方法，將上一章通過(guò)有限元變形預(yù)測(cè)獲得的節(jié)點(diǎn)幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得，生成新的模型并進(jìn)行固化變形仿真。總結(jié)與展望。概括本文所做的工作，并對(duì)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(shù)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(diǎn)；其他的成、拉擠成型法、離心鑄造法等[32][33]。復(fù)合材料制品要求多樣，需要合理復(fù)合材料的生產(chǎn)不光要滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(gè)制備流程要實(shí)行嚴(yán)格的品質(zhì)把控越的綜合特性能夠體現(xiàn)出來(lái)。目前，復(fù)合材料最成熟的制造方法包括熱樹(shù)脂流動(dòng)成型等，本節(jié)將分別對(duì)樹(shù)脂傳遞模塑成型和熱壓罐成型工作原用于 COMSOL Multiphysics 強(qiáng)大的耦合功能對(duì)熱壓罐的溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真 成型工藝藝的基本原理如圖 2.1 所示，首先將增強(qiáng)材料預(yù)成件等放入模具的內(nèi)腔注入孔，再通過(guò)壓力等作把樹(shù)脂注入到模具內(nèi)部使樹(shù)脂和纖維充分接觸最后根據(jù)制品質(zhì)量采取修補(bǔ)等操作。型工藝在如今的復(fù)合材料制造過(guò)程中備受關(guān)注[34][35]。相較于其他傳統(tǒng)備以下優(yōu)點(diǎn)[36-38]：

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馬云榮;賀繼林;李棟;譚耀;徐雷;;樹(shù)脂基復(fù)合材料曲面結(jié)構(gòu)件固化變形數(shù)值模擬[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);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(fù)合材料結(jié)構(gòu)分階段固化變形預(yù)報(bào)方法及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2013年05期

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4 王

本文編號(hào)：2716825