王雪明
,
谢富原
,
李敏
,
张佐光
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.4.012
采用胶接共固化整体成型工艺制备了L形筋条,研究了模具配合、填充料、曲率半径、吸胶工艺等因素对L形筋条纤维密实和制造缺陷的影响规律,分析了缺陷形成机制.结果表明:厚度不均、架桥、富脂是L形筋条中存在的主要缺陷；采用软模辅助成型和加入适量填充料可改善筋条拐角区的压力分布,增大曲率半径和采用预吸胶工艺可降低拐角效应,从而可有效提高筋条纤维密实程度.
关键词:
复合材料
,
热压罐
,
加筋板
,
曲率半径
,
纤维密实
朱大雷
,
易茂斌
,
廖敦明
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.01.009
针对复合材料的固化过程,建立了其热传递和固化动力学双向耦合模型.根据现有的固化工艺规范,对圆筒形制件进行了分析,并给出了内外面板处的温度及固化度变化规律.从计算结果看出由于模具的导热能力较差,靠近模具一侧的面板温度上升比另一侧慢,但是其温度场分布会更加均匀.
关键词:
热压罐
,
复合材料
,
固化
,
仿真
李艳霞
,
李敏
,
张佐光
,
顾轶卓
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.03.014
基于Biot固结原理和达西定律,建立了二维树脂流动与纤维密实模型,采用有限元方法实现了L形层板热压成型过程树脂压力分布、层板变形的预测.通过对AS4炭纤维/环氧3501-6等厚层板厚度变化的模拟结果与实验数据的对比分析,证明了数学模型和有限元程序的可靠性.以阳模成型90°铺层S-2玻璃纤维/环氧648L形层板为例,对工艺过程层板厚度变化进行了分析.模拟结果表明:剪切模量对拐角以及拐角与平板过渡区域的变形影响较大;平板长度对拐角区域变形影响较明显,对平板区的变形影响较小.采用热压罐制备了90°铺层S-2玻璃纤维/环氧648阳模成型L形层板,实验数据表明,固化后层板呈现拐角区厚、平板区薄的厚度不均现象,并且平板长度对拐角区厚度变化影响较显著,这与数值预测结果具有较好的一致性.
关键词:
复合材料
,
热压罐
,
数值模拟
,
L形层板
岳广全
,
张博明
,
杜善义
,
戴福洪
,
张铖
,
梁宪珠
,
王永贵
复合材料学报
模具在使用过程中的变形会影响到复合材料制件的固化变形,为了控制复合材料制件的成型质量,就要了解框架式模具在热压罐固化成型工艺过程中的变形情况.建立了模具变形的数值模拟预报方法,将计算结果与实际模具测量结果进行对比,本文中所提供的有限元分析计算模型可对实际情况进行较为精确的模拟.考察了平板型框架式模具在整个固化工艺过程中的变形情况,数值计算结果表明;型面翘曲变形量与模具温度的分布有关,而与模具温度的大小无关;模具翘曲变形量的峰值出现在降温阶段的中间时刻,且该变形量能够保持一段时间;最大变形时刻整个模具型面与进入热压罐前相比中心位置的变形最大,周边位置的变形最小.
关键词:
复合材料
,
热压罐
,
框架式模具
,
变形
谢富原
,
王雪明
,
李敏
,
张佐光
复合材料学报
针对飞行器复合材料常用加筋板结构, 采用胶接共固化整体工艺成型T形加筋板. 采用自行建立的压力测试方法测试了T形加筋板在热压罐成型过程的压力分布, 通过吸胶量、筋条厚度的检测, 分析了树脂在筋条内的流动形式, 研究了树脂流动的影响因素及影响规律. 结果表明: 筋条不同部位明显存在压力分布不均, 在压力差作用下树脂发生明显的面内流动, 易产生富脂、厚度不均等缺陷, 导致筋条拐角较厚, 约是突缘和腹板厚度的1.1～1.4倍, 模具组合方案、曲率半径、填充料含量明显影响树脂面内流动和纤维密实程度.
关键词:
复合材料
,
热压罐
,
胶接共固化
,
加筋板
,
树脂流动
,
纤维密实
王雪明
,
谢富原
,
李敏
,
张佐光
复合材料学报
基于热压罐成型复合材料构件的无损检测数据,利用群子统计理论分析了复合材料构件结构形式与成型质量的关联性,建立了分层面积的群子模型,获得了反映分层面积倾向性的群子参数,对热压罐成型复合材料构件的工艺质量进行了评价.结果表明,在所统计的航空复合材料构件中,构件的分层面积分布以小分层为主,构形复杂(如工形件)、过薄(1～2 mm)或过厚(＞5 mm)的复合材料构件产生大分层的倾向性增大,同时分层面积分布的分散性也增大,成型质量不易控制.
关键词:
复合材料
,
热压罐
,
工艺质量
,
群子理论
董长春
,
周建新
,
廖敦明
,
孙飞
,
朱大雷
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201609014
建立了制备复合材料用热压罐的几何模型，对空转状态下罐内流动场及温度场进行数值模拟，并将流动场的模拟结果与文献的结果进行对比。结果表明：平板模具的引入会改变热压罐内流动场的分布，使模具与导风筒中间区域的速度变小，而靠近导风筒和模具区域的速度变大；沿着送风方向，模具表面左侧的温度较右侧的变化快，总体分布趋势是从罐门到罐尾处温度逐渐降低；使用风机能加强模具与空气之间的换热，使模具的温度更快地接近空气的温度；流动场的模拟结果与文献结果比较吻合，验证了模拟结果的可靠性。
关键词:
热压罐
,
复合材料
,
温度场
,
流动场
马飞
,
杨雯
,
梁希凤
宇航材料工艺
doi:10.12044/j.issn.1007-2330.2017.03.012
厚壁碳/酚醛复合材料在固化过程中容易产生较大的温度梯度,造成固化不均匀.为了解此类产品在固化过程中内部的温度变化和分布,通过在产品内部预埋热电偶的方式,开展了温度监测实验.同时采用DSC及凝胶实验对树脂的固化特性进行了分析.结果表明:在初期阶段的升温过程中,产品内部温度远低于罐体内的温度;酚醛树脂随着温度的升高,流动性能变好,在95～100℃时开始凝胶,出现聚合放热现象.依据以上实验结果对固化工艺进行了优化,主要包括延长各温度点的保温时间、延缓初期的升温速率、调整加全压的时机、增加树脂凝胶温度点的保温段.最后对优化后的固化工艺进行了验证,结果表明优化后的固化工艺合理,产品经超声波检测,内部缺陷大大减少,质量均一性得到了有效提高.
关键词:
热压罐
,
碳/酚醛
,
固化工艺
,
超声波检测
,
缺陷
李彩林
玻璃钢/复合材料
本文基于PAM-AUTOCLAVE软件平台,利用热压罐固化设计控制方程建立有限元分析模型,通过数值计算方法模拟热压罐内多物理场耦合情况,采用可视化研究方法直观地展示了罐内有效区域的流场和温度场分布.优化零件、工装在罐内的合理布局,提高零件的固化质量,是目前工艺设计的趋势,也是降低复合材料制造成本的重要途径.
关键词:
热压罐
,
固化设计
,
数值模拟
