桂业伟
,
刘磊
,
耿湘人
,
贺立新
,
王安龄
工程热物理学报
气动力/热与结构热响应多场耦合问题涉及物理因素众多且不可简单分割.本文对该耦合问题涉及的各物理场特点与耦合关系进行了研究,从基本物理特点和方程出发,研究了物理场间的耦合关系,并对一直沿用的多物理场耦合关系提出了新的观点与看法.以此为基础,研究获得了气动力/热与结构热响应多场耦合问题的数据流程,提出了针对该耦合问题特有的时间-空间耦合概念,并对其耦合策略与方法进行了深入探讨,为进一步开展相关计算研究工作奠定了理论基础.
关键词:
多场耦合
,
耦合关系
,
耦合策略
,
耦合方法
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
元振毅
,
王永军
,
张跃
,
杨选宏
,
王俊彪
,
魏生民
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140328.001
针对热固性树脂基复合材料固化过程中各种复杂的物理化学变化之间的相互影响,建立了基于材料性能时变特性的复合材料固化过程的二维多场耦合计算模型.该模型由已知的3个经典复合材料固化过程子模型构成,包括热-化学模型、树脂黏度模型和树脂流动模型.在此基础上,将固化过程中材料性能的时变特性引入多场耦合计算模型中.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.对AS4/3501-6复合材料层合平板的固化过程进行了数值模拟,重点研究了固化过程中纤维体积分数变化及材料参数的时变特性对固化过程中温度、固化度和树脂压力等参量的影响.分析结果表明:考虑纤维体积分数变化和材料性能的时变特性后,固化过程中复合材料层合板中心温度峰值明显减小,树脂压力随时间的变化将有所滞后.
关键词:
复合材料
,
固化
,
树脂流动
,
数值模拟
,
耦合关系
