韩聪
,
张伟玮
,
苑世剑
,
赵福全
,
丁勇
,
曹伟
材料科学与工艺
针对复杂截面扭力梁内高压成形容易出现咬边和开裂的问题,以轿车V型扭力梁为例,采用数值模拟和试验方法,分析了预制坯形状对扭力梁内高压成形的影响,重点研究了压下量（Y）和侧向宽度（B）对预制坯形状和内高压成形的影响.结果表明,当Y、B分别为0.83D（D为管材直径）、0.73D和0.78D、0.78D时,得到的预制坯形状在合模时出现咬边缺陷;当Y、B分别为0.73D、0.73D和0.78D、0.68D时,得到的预制坯形状能够顺利完成合模过程,但在内高压成形时出现了开裂缺陷;当Y、B为0.78D、0.73D时,得到的预制坯能顺利成形出合格的内高压成形零件.由此可知,预制坯形状是决定复杂截面扭力梁内高压能否顺利成形的重要因素,通过控制截面的高宽尺寸和形状,可以得到合理的预制坯形状,避免内高压成形过程中缺陷的产生.
关键词:
内高压成形
,
液压成形
,
扭力梁
,
预成形
杨波
,
金天国
,
毕凤阳
,
李建广
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.11.002
准确预测预成型体渗透率对复合材料液态成型工艺过程仿真有重要意义,铺覆过程中织物发生的剪切变形对局部渗透率有很大影响.本工作考虑纱线的可渗透性,对织物单胞内的树脂流动建立了统一的流动控制方程,同时建立了逼真的正交单胞几何模型,基于Adams-Bashforth差分格式和Chorin投影法构造了数值求解树脂流动控制方程的高分辨率TVD格式,利用达西定律预测了单胞的渗透率,算例表明该算法预测值与实验值有较好的吻合,验证了算法的准确性.在正交单胞渗透率求解的基础上,采用贴体坐标法完成了单胞剪切变形后流动控制方程从物理域到计算域的转换,进而实现了剪切单胞渗透率的数值预测,考察了单胞主渗透率比与剪切角的关系,通过与文献中数据对比证明了该剪切单胞渗透率预测算法的合理性.
关键词:
预成形体
,
渗透率
,
Brinkman方程
,
有限差分法
,
贴体坐标
郑开宏
,
高义民
,
李烨飞
,
汤姝莉
,
史芳杰
,
孙良
稀有金属材料与工程
以铸造碳化钨颗粒(Cast Tungsten Carbide Particle,CTCp)与还原铁粉为原料,采用松装烧结工艺制备具有蜂巢状结构的多孔陶瓷预制体;通过铸渗法制备了CTCp/Cr26铁基表层复合材料;采用扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针等手段分析了预制体和复合材料的显微组织.结果表明:高温烧结过程中还原铁粉中的Fe与CTCp中的W2C发生反应,在CTCp表面形成了烧结壳层,壳层内侧的物相组成为WC+Fe3W3C,壳层外侧的物相是Fe3W3C;壳层相互连接使预制体具有较高强度,铸渗过程中高强度的预制体能够抵抗高温液态金属的热冲击,从而保证了复合材料中预制体的蜂巢状结构;制备的复合材料中CTCp与金属基体的界面形成明显的过渡层,过渡层的物相组成为WC+Fe3W3C,过渡层的形成是烧结壳层在高温金属液中发生溶解与析出的结果.
关键词:
复合材料
,
界面
,
预制体
,
铸渗
蔡吉喆
,
肇研
,
刘慧
,
段跃新
复合材料学报
研究了与5284树脂体系相匹配的2种定位胶黏剂LSG-1和LSG-2,以应用于复合材料RTM制备工艺.分析了5284树脂体系的基体树脂特性与固化工艺条件,初步确定了定位胶黏剂的配方.研究了定位胶黏剂与基体树脂的黏度特性和相容性,确定了预成型体的制备工艺.通过U型回弹、压缩回弹与金相观察分析了定位胶黏剂的定位效果及产生不同定位效果的原因.研究了加入定化胶黏剂预成型体的渗透特性及其复合材料制件的力学性能.结果表明,LSG型定位胶黏剂与树脂基体匹配良好,可以使预成型体获得良好的定位效果,且不影响复合材料的性能.
关键词:
定位胶黏剂
,
预成型体
,
RTM工艺
,
复合材料
邢静忠
,
陈利
,
杨涛
复合材料学报
为了从理论上表征平面正交织物球面成型后的几何特征, 提出基于坐标变换求解渔网模型的新方法, 确定单层正交平面织物在球面上铺覆成型后的网格位置、 织物剪切变形和纱线弯曲变形。依据弧长不变条件确定方形织物完全包覆球面后的对称面上的网格位置和局部坐标系下中间网格的位置, 利用坐标变换获得中间网格在整体坐标系成型球面上的坐标位置; 根据变形前后的网格形状确定织物面内剪切变形和两个方向纱线的弯曲曲率, 为织物的球面成型性评价提供几何参数。通过实例证明了当网格尺寸远小于球体半径时铺覆变形程度与网格 尺寸无关, 也与球体半径无关。铺覆后织物的剪切变形和纱线弯曲变形分布只与织物在球面上的球坐标位置有关。
关键词:
悬垂
,
成型性
,
织物
,
预制件
,
坐标变换
潘利剑
,
刘卫平
,
陈萍
,
戚方方
复合材料学报
采用无接触式电涡流位移传感系统, 对真空辅助成型工艺中预成型体的厚度变化进行了实时监测。揭示了该成型工艺过程中预成型体的厚度变化规律, 并考察了树脂过流控制时间对制件厚度与纤维体积含量的影响。结果表明, 在整个工艺过程中预成型体的厚度变化可分为三个阶段： 在树脂浸入后, 预成型体厚度迅速增加; 在树脂过流控制阶段, 预成型体厚度变化较小且保持在较高水平; 在树脂管关闭后, 预成型体厚度迅速下降并逐渐趋于稳定。制件厚度与树脂过流控制时间的变化关系类似于正弦曲线, 在树脂过流控制时间约为10 min时, 纤维体积分数最低, 较无过流控制降低1.7%; 在树脂过流控制时间约为40 min时, 纤维体积分数最高, 较无过流控制提高1.6%。
关键词:
复合材料
,
真空辅助成型
,
预成型体
,
过流控制
,
厚度
,
纤维体积分数
李伟东
,
刘刚
,
安学锋
,
益小苏
复合材料学报
研究了层间“离位”附载多孔薄膜结构形式增韧层的大厚度纤维预成型体中等代流体(树脂)沿预成型体厚度方向(z向)的流动行为,通过压力传感器监测z向流动RTM(z-RTM)工艺注射过程中进、出胶口压力的变化规律,进一步反推树脂在层间“离位”增韧与非增韧预成型体中的宏观流动及微观浸润模式.结果表明,在z-RTM工艺注射过程中,树脂在沿纤维束间z向快速流动的同时完成对纤维丝束内部的浸润.层间“离位”附载的增韧层虽延缓了树脂的宏观流动,但使流动前锋曲面更加平滑.层间“离位”增韧预成型体z向渗透率为3.5×10-15m2,与非增韧预成型体的z向渗透率2.9×10-14m2相比,降低约一个数量级.
关键词:
z向流动
,
树脂传递模塑
,
预成型体
,
“离位”增韧
,
渗透率
杨波
,
金天国
,
毕凤阳
,
王涛
复合材料学报
通过分析复合材料平面织物预成形体在铺覆过程中的变形模式,提出铺覆仿真计算的织物变形基本假设.分析已存在的几种渔网铺覆算法,提出一种基于曲面信息的改进渔网算法(SIB渔网法),该算法利用相邻节点处的曲面切向量及曲率信息来确定当前节点位置,避免了高强度的迭代计算,提高了仿真精度.研究采用非均匀有理B样条(NURBS)技术表达的复杂曲面求交算法.通过不同算法对球面、马鞍面仿真的结果对比,验证了SIB渔网法对复杂曲面铺覆计算的精确性及稳定性.
关键词:
铺覆
,
渔网法
,
曲面信息
,
预成形体
,
织物变形
钟勇
,
肖加余
,
尹笃林
,
杨金水
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.201501.001
采用真空导入模塑工艺(VIMP)制备纤维增强聚合物基复合材料多墙结构件时,多墙体拐角处的纤维弯曲变形可能导致多墙体局部渗透特性发生变化.通过可视化流动实验考察了拐角对多墙体渗透特性和树脂流动行为的影响.结果表明:无论是否使用导流介质,多墙体中的拐角对树脂流体在VIMP灌注过程中都具有局部阻力作用,降低了树脂充模流动速度和多墙体整体表观渗透率,即存在拐角效应;拐角处铺放导流介质能有效降低拐角效应;随着拐角到注胶口的距离增大,整体表观渗透率表现为先下降后上升.
关键词:
真空导入模塑工艺
,
玻璃纤维
,
渗透率
,
拐角效应
,
导流介质
,
预成型体
金天国
,
魏雅君
,
杨波
,
毕凤阳
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.201503.009
建立了织物预成型体单胞内纱线间细观流动和纱线内部微观流动的统一的数学模型.基于最小势能原理建立了织物松弛状态下的单胞几何模型,同时对在模具压缩下的单胞变形进行了分析,并建立了不同压缩状态下的单胞几何模型.通过对单胞内树脂流动数学模型的数值求解,获得了流动速度场及压力场,进而预测了预成型体的渗透率.预测1组不同压缩状态下的单胞渗透率,研究了预成型体压缩变形对渗透率的影响.结果显示:随着压缩量的增加,其渗透率逐渐降低.通过实验测量及数据分析,验证了建模和预测方法的正确性.
关键词:
渗透率
,
预成型体
,
压缩变形
,
几何建模
,
流动仿真
