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双尺度多孔纤维预制体填充过程中延迟浸润的非饱和流动现象,对基于树脂流过区域为完全饱和区域的充模理论及模拟方法提出了挑战.通过控制体/有限单元(CV/FE)法结合沉浸函数实现了液体模塑成型工艺(LCM)中非饱和填充浸润的数值模拟,并对比了恒压下的实验结果,验证了其可靠性.分析讨论了注射口压力、流量和液体黏度对双尺度多孔纤维织物非饱和填充浸润特性的影响.结果表明:在允许误差内,该数值模拟结果可靠,可用于分析讨论各因素对双尺度多孔织物非饱和流动特性的影响;填充浸润过程中,纤维织物内部非饱和区域长度并非保持不变,而是随着填充浸润的进行经历了4个变化过程;不同注射条件下,压力、流量及黏度对非饱和流动特性影响不同.研究结果对合理控制注射条件及流体特性实现双尺度多孔纤维预制件的完全浸润具有指导意义.

关键词: 控制体/有限单元法 , 沉浸函数 , LCM , 非饱和流动 , 数值模拟

复合材料LCM整体成型工艺发展及应用

高国强

玻璃钢/复合材料

复合材料LCM工艺经过多年的发展,形成了RTM、RIM、连续纤维增强热塑性预浸料真空袋压成型等多种多样的成型工艺方法.各种工艺方法由于特点不同,各自需要发展的技术内容各有不同,RTM工艺向着高速成型方向发展,RIM向着更大、更复杂的结构部件整体成型发展,快速充模流动和自动铺放是主要的技术方向,连续纤维增强热塑性预浸料真空袋压成型需要开发更多的品种以拓展应用领域.

关键词: 复合材料 , 成型工艺 , LCM

LCM成型工艺中纤维预成型技术研究进展

张彦飞 , 刘亚青 , 杜瑞奎 , 陈淳

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2006.06.012

纤维预成型技术是LCM工艺的一个重要环节.对质量要求高、性能稳定、成本低、结构复杂的制品来说,这项技术尤为重要.本文总结了自上世纪90年代以来国内外关于LCM工艺中纤维预成型技术的相关报道,并对每一种纤维预成型体制备技术的原理、特点、缺陷等进行了全面的分析和概述.

关键词: LCM , 预成型体 , 增粘剂 , 纤维预成型技术

LCM工艺用热固性树脂体系化学流变模型的研究进展

代晓青 , 肖加余 , 曾竞成 , 江大志 , 尹昌平 , 边立平

材料导报

树脂与固化剂、促进刑等混合后组成树脂体系.单纯依赖实验方法测量树脂体系的黏度会造成人力和物力的巨大浪费,故引入化学流变模型来预测树脂黏度.简述了热固性树脂体系流变性能的实验流程,综述了适用于LCM工艺用热固性树脂体系的化学流变模型.这些模型包括双阿累尼乌斯模型、工程黏度模型、WLF模型、Fon-tana模型和Kiuna改性模型,同时评述了各模型的形式和特点.最后分析了现有化学流变模型的不足,指出综合考虑温度和固化程度因素、适用范围更广的化学流变模型将是未来的研究重点.

关键词: LCM , 热固性树脂 , 树脂体系 , 流变模型

LCM充模过程中的边缘效应

祝颖丹 , 王继辉 , 田正刚 , 高国强

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.04.002

边缘效应是复合材料液体模塑成型技术(Liquid composites molding,LCM)中常见的纤维预成型体铺敷缺陷之一.采用单向流动法研究了边缘效应对纤维预成型体渗透率及充模过程的影响,结合其等效渗透率的理论预测模型对不同纤维体积含量、不同缝隙宽度条件下的边缘效应进行了模拟与分析,提出了一边缘效应强弱的表征因子,并以一较复杂的模腔的充模过程为实例提出了对边缘效应的在线监控策略及处理方案.

关键词: LCM , 边缘效应 , 等效渗透率 , 在线控制

LCM工艺中注射压力对纤维预成型体渗透率的影响

田正刚 , 夏雨 , 张垣

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2005.02.011

复合材料液体模塑成型技术(LCM)是一种高性能低成本先进复合材料制造技术,成型过程中干的纤维增强材料被反应性树脂浸渍.充模流动中纤维毡的渗透率是一个重要的参数,它综合反映了流动中树脂和纤维所有的相互作用.由于受很多因素的影响,渗透率值通常取决于工艺的特殊条件.本文采用径向流动法测试了纤维毡的面内渗透率,着重研究注射压力的影响.

关键词: LCM , 渗透率 , 充模压力

LCM工艺实时监测的研究

潘峰 , 张佐光 , 陈淳 , 李敏 , 高国强

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2007.05.011

本文开发以交流电源供电的两平行碳纤维导线构成的直线型传感器.使用该传感器对树脂流动前锋沿着传感器方向的变化作连续监测,充模过程结束后继续监测固化过程.实验研究不同的树脂种类、不同的温度、不同的促进剂固化剂比例、不同的电极间距对监测效果的影响.

关键词: LCM , 树脂流动 , 实时监测

LCM监控技术研究进展

祝颖丹 , 田正刚 , 王继辉 , 孟志华

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2004.05.009

本文综述了LCM工艺监控用传感技术的研究进展,分析了其传感器原理、测量信息范围、适用场合及优缺点等,重点介绍了光纤传感技术在LCM上的应用现状,并对此领域的工作进行了展望.

关键词: LCM , 传感器 , 监控

LCM增强材料渗透性能研究

周莉莉 , 李炜 , 罗永康

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2009.06.007

增强体的渗透性能是LCM工艺的一个重要参数.各种增强体材料、铺层厚度及导流布的不同铺放位置时树脂在增强体内的流动会产生影响.本文利用单向法实验观测和实时监测两种方法来测量LCM工艺中增强材料的渗透性能.实验结果表明,增强体的铺层厚度对增强体的渗透性有较大影响,实时监测却能很好地反映树脂在增强体内部的渗透情况.同时,导流布铺放位置和织物结构时增强体的渗透性能也有很大影响.

关键词: 实时监测 , 玄武岩纤维 , 玻璃纤维 , 增强材料 , 渗透率 , 液体复合材料模塑技术