贺继林
,
王特
,
潘若阳
,
马云荣
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150522.004
在复合材料固化过程中,固化度场的非均匀性是引起残余热应力和固化收缩应力的重要因素.为了探讨树脂基复合材料结构件固化成型过程中的工艺参数对固化均匀性的影响,首先针对Epon 862/W环氧树脂体系建立了复合材料固化仿真模型,并对模型进行了验证;然后,通过因次分析得出了树脂基复合材料结构件的热传递方程和固化动力学方程的无因次形式;最后,通过数值模拟定量分析了固化工艺温度、对流换热系数和结构件厚度对复合材料固化均匀性的影响规律.结果表明:在等温固化条件下,对流换热系数对复合材料固化均匀性的影响很小,无因次式特征时间tc/树脂固化反应特征时间tR与固化度差值间存在拟合函数关系,该函数可以方便地用于工程计算.
关键词:
复合材料
,
固化均匀性
,
影响因素
,
因次分析
,
数据拟合
贺继林
,
潘若阳
,
王特
,
马云荣
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150709.001
根据有效应力准则和达西定律,结合曲线坐标系,构建了曲面复合材料构件固化过程中的树脂流动和纤维压实控制方程;建立了基于AS4/3501-6纤维树脂体系的层合板仿真模型,并将分析结果与实验数据对比,验证了模型的有效性;研究了曲率参数对复合材料构件非等温固化压实的影响规律,比较和分析了曲率参数与厚度和压力参数耦合作用下对树脂流动行为的影响机制.结果表明:构件曲率参数会对树脂分布产生一定影响,曲率越大,树脂分布的非均匀性越大;曲率参数的作用表达受到厚度与压力参数的影响,当厚度与压力较小时,对曲率的影响不明显.
关键词:
复合材料
,
固化压实
,
树脂流动
,
曲面构件
,
参数耦合
贺继林
,
蒙元明
,
王特
,
王小飞
玻璃钢/复合材料
热固性树脂基复合材料层合板成型过程形成的残余应力是影响材料质量的重要因素.针对复合材料固化过程建立了基于复合材料物性参数时变特性的复合材料固化过程的三维多场耦合计算模型.该模型包含经典的热-化学模型、树脂固化动力学模型、残余应力模型;在此基础上将材料物性参数时变特性引入多场耦合计算模型中,模型计算结果通过与文献中实验结果比较,验证所建立的固化模型的可靠性;在此基础上,对AS4/3501-6复合材料层合板的固化残余应变应力进行数值模拟,研究了固化过程中残余应变/应力的变化规律,分析工艺参数对应力应变的影响.通过与光纤光栅应变试验比较,验证其正确性.研究结果表明:模型可以很好地仿真复合材料固化过程;温度、树脂体积分数、铺层角度对层合板应力/应变都有较为显著的影响,为正相关关系,其中树脂的体积分数影响最为显著.
关键词:
复合材料
,
残余应变/应力
,
多场耦合
,
物性参数
,
光纤光栅实验
