樹脂基復(fù)合材料鏈盒RTM成型工藝研究
本文關(guān)鍵詞:樹脂基復(fù)合材料鏈盒RTM成型工藝研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文根據(jù)RTM工藝成型樹脂基復(fù)合材料鏈盒的要求,開展了室溫固化環(huán)氧樹脂體系性能研究、芳綸/玄武巖混雜纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備及力學(xué)性能研究、不同壓實(shí)次數(shù)纖維預(yù)制體的制備及性能研究以及樹脂基復(fù)合材料鏈盒的RTM成型制備研究。通過對(duì)四種環(huán)氧樹脂體系室溫固化不同時(shí)間的固化物進(jìn)行DSC測(cè)試,考察了室溫固化的固化度;對(duì)室溫固化的固化物進(jìn)行彎曲性能的測(cè)試,考察了室溫固化的力學(xué)性能;根據(jù)樹脂體系的動(dòng)態(tài)黏度特性、等溫黏度特性研究了樹脂體系的流變性能,并建立了樹脂體系流變模型,優(yōu)選出了適用于RTM工藝的室溫固化性能優(yōu)異的環(huán)氧樹脂體系。研究表明:1564/HY3487樹脂體系室溫固化程度高,室溫固化力學(xué)性能優(yōu)異,且在室溫范圍內(nèi)有適用于RTM工藝的長時(shí)間的低黏度操作平臺(tái),可以作為室溫成型復(fù)合材料鏈盒的基體材料。采用RTM工藝制備了芳綸/玄武巖混雜纖維復(fù)合材料,研究了不同混雜鋪層方案對(duì)復(fù)合材料拉伸、彎曲、沖擊以及斷裂形貌的影響。研究表明:混雜纖維復(fù)合材料的沖擊性能表現(xiàn)了明顯的混雜正效應(yīng),H3鋪層的沖擊強(qiáng)度達(dá)到了171.06kJ/m2,拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別為396.76MPa和346.80MPa,為綜合性能最優(yōu)的鋪層方案。自制實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)纖維預(yù)制體進(jìn)行了不同次數(shù)的壓實(shí),研究了壓實(shí)次數(shù)對(duì)預(yù)制體回彈性能的影響,結(jié)果表明:隨壓實(shí)次數(shù)增加,纖維鋪層回彈減小,滲透率降低,制備出的復(fù)合材料纖維體積分?jǐn)?shù)增加,彎曲和沖擊性能提高,綜合性能改善效果和實(shí)際操作性,壓實(shí)10次是理想的工藝參數(shù)。分別制作了鏈盒母模和模具,運(yùn)用RTM-Worx軟件對(duì)鏈盒進(jìn)行了樹脂充模流動(dòng)模擬,確定了最優(yōu)注膠方案,根據(jù)注膠方案完成了模具的加工,并用型芯模具制備了石蠟型芯,在型芯上制備了預(yù)成型體并結(jié)合加工好的外模模具用RTM工藝制備了樹脂基復(fù)合材料鏈盒構(gòu)件。
【關(guān)鍵詞】:樹脂基復(fù)合材料 室溫固化環(huán)氧樹脂 芳綸/玄武巖混雜纖維 RTM工藝
【學(xué)位授予單位】:中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TB332
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-11
- 1 緒論11-22
- 1.1 前言11
- 1.2 自動(dòng)裝彈機(jī)鏈盒概述11-12
- 1.3 樹脂基復(fù)合材料概述12-16
- 1.3.1 高性能樹脂基體12-13
- 1.3.2 高性能增強(qiáng)纖維13-16
- 1.4 樹脂傳遞模塑(RTM)工藝概述16-21
- 1.4.1 RTM工藝成型復(fù)雜構(gòu)件16-17
- 1.4.2 RTM工藝參數(shù)優(yōu)化17-19
- 1.4.3 RTM工藝計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)19-21
- 1.5 本論文的研究內(nèi)容21-22
- 2 RTM工藝用室溫可固化環(huán)氧樹脂體系性能研究22-35
- 2.1 引言22
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分22-24
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原材料及儀器22-23
- 2.2.2 樹脂體系固化性能測(cè)試23-24
- 2.2.3 樹脂體系流變性能測(cè)試24
- 2.3 結(jié)果與討論24-33
- 2.3.1 樹脂體系固化性能研究24-28
- 2.3.2 樹脂體系流變性能研究28-31
- 2.3.3 樹脂體系凝膠特性研究31-33
- 2.4 本章小結(jié)33-35
- 3 鏈盒用芳綸/玄武巖纖維復(fù)合材料制備及性能研究35-59
- 3.1 引言35
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分35-41
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原材料及儀器35-36
- 3.2.2 混雜纖維復(fù)合材料層合板制備36-38
- 3.2.3 混雜纖維復(fù)合材料力學(xué)性能測(cè)試及斷裂形貌觀察38
- 3.2.4 不同壓實(shí)次數(shù)纖維預(yù)制體回彈性能測(cè)試38-40
- 3.2.5 不同壓實(shí)次數(shù)纖維預(yù)制體滲透率測(cè)試40
- 3.2.6 不同壓實(shí)次數(shù)層合板纖維體積分?jǐn)?shù)測(cè)試40-41
- 3.2.7 不同壓實(shí)次數(shù)層合板力學(xué)性能測(cè)試41
- 3.3 結(jié)果與討論41-57
- 3.3.1 混雜纖維復(fù)合材料力學(xué)性能研究41-49
- 3.3.2 混雜纖維復(fù)合材料失效行為研究49-52
- 3.3.3 壓實(shí)次數(shù)對(duì)纖維預(yù)制體回彈性能影響研究52-53
- 3.3.4 壓實(shí)次數(shù)對(duì)纖維預(yù)制體滲透率影響研究53-56
- 3.3.5 壓實(shí)次數(shù)對(duì)層合板纖維體積分?jǐn)?shù)影響研究56-57
- 3.3.6 壓實(shí)次數(shù)對(duì)層合板力學(xué)性能影響研究57
- 3.4 本章小結(jié)57-59
- 4 鏈盒成型制備過程59-77
- 4.1 引言59
- 4.2 鏈盒母模制作59-63
- 4.2.1 鏈盒及鏈盒母模三維模型建立59-60
- 4.2.2 鏈盒母模制作及表面處理60-63
- 4.3 鏈盒模具制作63-67
- 4.3.1 鏈盒模具材料選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)63-65
- 4.3.2 鏈盒模具制作及表面處理65-67
- 4.4 鏈盒型芯制作67-68
- 4.4.1 鏈盒型芯材料選擇67
- 4.4.2 鏈盒蠟質(zhì)型芯制作67-68
- 4.5 鏈盒RTM成型充模流動(dòng)模擬68-73
- 4.5.1 RTM-Worx模擬軟件簡(jiǎn)介68
- 4.5.2 鏈盒三維模型網(wǎng)格劃分68-69
- 4.5.3 鏈盒充模流動(dòng)模擬參數(shù)確定69
- 4.5.4 鏈盒充模流動(dòng)模擬方案設(shè)計(jì)69-70
- 4.5.5 鏈盒充模流動(dòng)模擬結(jié)果分析70-73
- 4.6 鏈盒構(gòu)件制作73-75
- 4.6.1 鏈盒纖維預(yù)成型體制備74
- 4.6.2 鏈盒成型與固化74-75
- 4.7 本章小結(jié)75-77
- 5 結(jié)論77-79
- 參考文獻(xiàn)79-84
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文84-85
- 致謝85-86
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:樹脂基復(fù)合材料鏈盒RTM成型工藝研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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