發(fā)布時間：2020-06-17 00:42

【摘要】：先進復(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程對熱固性復(fù)合材料產(chǎn)品品質(zhì)的影響很大。開展熱固性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)變形預(yù)測的模擬工作,可以在設(shè)計階段調(diào)控固化過程以及預(yù)測結(jié)構(gòu)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(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,針對復(fù)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(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(fù)合材料二維弧形構(gòu)件和三維層合板的溫度場和固化度場。根據(jù)復(fù)合材料熱物理性能參數(shù)在熱-化學模塊中加入結(jié)構(gòu)力學模塊進行復(fù)合材料的變形預(yù)測研究,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復(fù)合材料變形的影響。在此基礎(chǔ)上進行了復(fù)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(fù)合材料曲面蒙皮構(gòu)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(jié)果對比，在此基礎(chǔ)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(yù)測變形后的構(gòu)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(yù)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(jié)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(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(fù)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(yù)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(fù)合材料制造過程中備受關(guān)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(guān)期刊論文 前10條

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

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4 王

本文編號：2716825