边旭霞
,
顾轶卓
,
孙晶
,
李敏
,
张冬梅
,
张佐光
玻璃钢/复合材料
利用自制的热隔膜成型设备制备C形结构碳纤维/环氧预浸料预成型体,通过对预成型体的厚度、缺陷进行表征,考察了工艺温度、成型速率对C形预成型体成型质量和预浸料层间摩擦阻力的影响,分析了预浸料摩擦滑移特性与热隔膜工艺成型质量的关联性.结果表明:通过提高工艺温度、降低抽真空速率可以降低预浸料层间摩擦阻力,得到成型质量较好的C形预成型体.热隔膜成型工艺条件对预浸料层间摩擦滑移特性有重要影响,摩擦阻力可以作为优化热隔膜成型工艺参数的重要依据.
关键词:
热固性复合材料
,
热隔膜成型工艺
,
C形结构
,
预浸料
张纪奎
,
关志东
,
郦正能
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.02.030
根据热传导和固化动力学理论,采用三维有限元方法,对正交各向异性复合材料层合板固化过程的温度和固化度历程及其变化规律进行数值模拟研究.在有限元分析中节点自由度为温度和固化度,考虑了两者之间的耦合作用.计算结果表明:厚度越大,温度峰值越高,中心点开始固化越晚;不同纤维体积含量层合板在固化初期是同步的;中心点温度超过保温平台(85℃)后,随着环境温度继续升高,纤维体积含量越低,中心点温度峰值越大,出现时间越早.
关键词:
热固性复合材料
,
固化温度
,
固化度
,
有限元分析
张纪奎
,
郦正能
,
关志东
,
程小全
,
刘涛
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.02.022
根据有效应力准则和达西定律建立了描述复合材料固化压实过程层合板压缩和树脂流动的二维有限元方程,节点自由度为位移和树脂压力,采用向后差分方法直接耦合积分求解以提高收敛速度.数值计算结果表明:随着层合板厚度的增加,厚度压缩率减小,固化压实所需时间增加,树脂在厚度方向的不均匀性逐渐增加.对于厚度较大的层合板,采用提高固化压力和双面吸胶两种工艺对比情况说明,后者可以显著提高压实程度并得到相对均匀的树脂含量分布.
关键词:
热固性复合材料
,
层合板
,
固化压实
,
树脂流动
,
有限元分析
张纪奎
,
郦正能
,
关志东
,
程小全
,
王军
复合材料学报
分析了复合材料热固化过程中各种复杂的物理化学变化之间的相互影响,在此基础上建立了复合材料固化过程数值模拟和固化变形预测的三维有限元分析模型.采用整体-子模块方法将固化过程分为热-化学、流动-压实和应力-变形三个相对独立的子模块.热-化学模块的控制方程基于Fourier热传导方程和树脂固化动力学方程建立,解决了温度和固化度之间的强耦合问题.流动-压实模块的控制方程基于Darcy定律和有效应力原理建立,反映了树脂流动和纤维网络紧密压实之间的流固耦合关系.应力-变形模块建立了考虑热载荷和固化收缩载荷时复合材料层合板的有限元方程.各模块之间的相互作用通过它们之间的数据交换来实现,以树脂在固化过程中的凝胶点和玻璃化转化点为判断依据确定是否运行各模块及其子程序.典型结构的计算结果与实验对比验证了本文三维有限元模型的有效性.
关键词:
热固性复合材料
,
固化变形
,
耦合关系
,
有限元分析
张纪奎
,
郦正能
,
关志东
,
程小全
,
王军
复合材料学报
采用整体-子模块化方法建立了描述复合材料固化全过程的三维有限元模型.以L形层合板为例,分析了固化工艺、结构设计和模具等因素对固化变形的影响方式和程度.数值模拟结果表明:升温速率和对流换热系数通过改变峰值温度影响回弹角,固化压力通过改变树脂分布和含量影响回弹角;铺层方向引起的结构力学性能的变化是回弹角差异较大的主要原因,厚度对固化变形的影响需考虑其对峰值温度和结构刚度变化两方面因素的综合影响,拐角半径的变化对固化变形的影响较小;模具形式通过改变树脂分布梯度和模具对结构的作用力位置影响回弹角,模具材料和形式的选择对于固化变形控制具有重要意义.
关键词:
热固性复合材料
,
固化变形
,
回弹
,
有限元分析
汪冬冬
,
徐恒元
,
龚志红
,
李成龙
,
王祥
,
李建川
,
崔益华
玻璃钢/复合材料
采用自制的热隔膜成型设备制备了3234/T700碳纤维复合材料梁/肋零件预制件,并在热压罐中进行固化,通过对固化后零件的表观质量、力学性能、厚度、内部缺陷进行表征,考察了成型温度、成型时间、成型压力对成型质量的影响.结果表明,适当地提高成型温度、成型压力以及延长成型时间可提高固化后零件的质量.
关键词:
热固性复合材料
,
热隔膜成型
,
梁肋零件
,
预浸料
孔繁锦
,
陈永当
,
元振毅
,
王永军
材料开发与应用
针对树脂基复合材料构件固化过程中的固化翘曲变形这一关键技术问题,通过引入剪切系数的方法来代替固化过程中模具与复合材料之间的相互作用,建立了预报树脂基复合材料构件固化变形的数值计算模型.通过少量实验数据来确定模具与复合材料之间的剪切系数,进而预测复合材料构件的固化变形.通过与文献中实验结果的比较证明了所建立的模型具有较高的可靠性.实验与计算结果表明,该模型能够在不考虑复杂的材料参数变化的情况下对不同结构尺寸及不同工艺参数下的复合材料构件的固化变形进行较为准确地预测.
关键词:
热固性复合材料
,
数值模型
,
固化变形
,
模具零件相互作用
Guangquan Yue Boming Zhang Fuhong Dai Shanyi Du
材料科学技术（英文）
Stiffened thermosetting composite panels were fabricated with co-curing processing. In the co-curing processing, the temperature distribution in the composite panels was nonuniform. An investigation into the three-dimensional cure simulation of T-shape stiffened thermosetting composite panels was presented. Flexible tools and locating tools were considered in the cure simulation. Temperature distribution in the composites was predicted as a function of the autoclave temperature history. A nonlinear transient heat transfer finite element model was developed to simulate the curing process of stiffened thermosetting composite panels. And a simulation example was presented to demonstrate the use of the present finite element procedure for analyzing composite curing process. The glass/polyester structure was investigated to provide insight into
the nonuniform cure process and the effect of flexible tools and locating tools on temperature distribution. Temperature gradient in the intersection between the skin and the flange was shown to be strongly dependent on the structure of the flexible tools and the thickness of the skin.
关键词:
Thermosetting composite
,
加筋壁板
,
共固化
,
数值模拟
