许家忠
,
乔明
,
尤波
,
王新颖
材料科学与工艺
热固型缠绕复合材料壳体以其优异的性能在航空、军事和工业等领域得到了广泛应用,目前,制约其应用和发展的主要瓶颈是壳体的成本和性能,而壳体成型工艺直接决定了其最终性能和成本,由于缠绕壳体为中空结构,因此可以采用加热壳体内部金属芯模或内衬的方法实现缠绕后的或正在缠绕的复合材料的固化成型.即原位成型,本文介绍复合材料壳体原位成型新工艺,建立筒型壳体内加热固化过程的数学模型,利用有限元法对筒体固化过程中的温度和固化度进行了数值模拟分析,该研究为实现壳体高效、优质且低成本成型提供新思路,为原位成型工艺设计、模拟和参数优化提供分析模型和方法.
关键词:
热固型复合材料
,
纤维缠绕壳体
,
内加热固化
,
数值模拟
许家忠
,
尤波
,
胡海燕
,
王雄健
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.01.026
为提高环氧玻璃钢管生产的效率和质量,研制了仅用一台机床就能完成管道缠绕、固化和脱膜三道工序的集成制造系统.介绍了制造系统机床结构和工作原理,建立了缠绕运动控制和管道固化过程的数学模型.缠绕部分采用嵌入式多任务运动控制器实现主轴和小车的同步运动控制和缠绕逻辑控制.固化部分采用内加热固化工艺,由嵌入式工控机和PLC实现固化控制.利用有限元软件对管道固化过程的温度和固化度分布进行了数值模拟以优化固化工艺参数,并对该系统生产的管道进行了性能检测试验.实践应用表明采用内加热固化工艺可实现环氧玻璃钢管高效工业化制造.
关键词:
环氧玻璃钢管
,
缠绕
,
内加热固化
,
数值模拟
,
制造
