谢怀勤
,
陈幸开
,
梁钒
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2010.01.020
玻璃钢拉挤成型过程中其固化度和温度变化为强耦合关系.根据固化动力学和传热学理论,建立了非稳态温度场与固化动力学数学模型.通过示差扫描量热实验计算出模型中固化动力学参数.采用有限元与有限差分相结合的方法.依据ANSYS求解耦合场的间接耦合法,编制了计算程序,对拉挤工艺不同工况玻璃钢非稳态温度场和固化度进行数值模拟.采用特殊设计制作的铝毛细管封装的布拉格光栅光纤传感器,屏蔽了荷栽效应应变干扰,对玻璃钢温度场进行实时检测;采用索氏萃取实验测定玻璃钢制品固化度.实验表明,模拟与实验结果基本吻合.为避开繁多试凑性实验而进行工艺过程优化提供理论依据.
关键词:
玻璃钢
,
拉挤工艺
,
数值模拟
,
非稳态温度场
,
布拉格光栅光纤传感器
卢少微
,
谢怀勤
,
陈平
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.01.008
为了对GFRP(玻璃纤维增强塑料)拉挤成型非稳态温度场与固化度进行数值模拟,依据固化动力学和非稳态导热理论,建立了温度场和固化度动力学模型.通过DSC试验分析确定了模型中固化度动力学参数.利用有限元与有限差分相结合的方法,建立温度场和固化度数值模型,应用Euler-Cauch逐步迭代法实现计算机解耦.利用有限元软件FEPG编制拉挤固化模拟程序,详细探讨了模具温度、拉挤速度、初始温度等拉挤工艺参数对模具内温度和固化度分布的影响.数值模拟值与FBG光栅测量值比较结果吻合,能够对拉挤工艺参数制定提供有用的信息,以指导拉挤工艺制定.
关键词:
GFRP
,
拉挤成型
,
数值模拟
,
非稳态温度场
,
固化度
陈幸开
,
谢怀勤
,
曲艳双
复合材料学报
碳纤维增强聚合物基复合材料的拉挤成型过程是动态的,其固化度与温度变化为强耦合关系.温度场是工艺过程控制关键之一.根据固化动力学和传热学理论,建立了非稳态温度场与固化动力学数学模型.通过差示扫描量热仪(DSC)分析计算出模型中固化动力学参数.采用有限元与有限差分相结合的方法,依据ANSYS求解耦合场的间接耦合法,编制了计算程序,对拉挤工艺不同工况CFRP内部非稳态温度场进行数值模拟.采用专门设计制作的铝毛细管封装的布拉格光栅光纤(FBG),排除了非温度应变的干扰.通过试验确定了FBG温度传感特性表征及FBG温度灵敏度系数值,保障了CFRP内部温度场实时动态检测的准确度.模拟与实验结果基本吻合,为取代传统试凑性实验,优化CFRP拉挤工艺提供了科学快捷的理论依据.
关键词:
碳纤维增强聚合物基复合材料
,
拉挤工艺
,
非稳态温度场
,
布拉格光栅光纤
,
实时动态检测
孙国岭
,
李贺军
,
齐乐华
,
王兆伟
,
胡志彪
,
陈强
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.10.009
针对C/C复合材料热梯度化学气相渗透工艺(TCVI)致密化过程温度场难以用解析法求解的问题,建立了TCVI过程非稳态温度场有限元模型,给出了该过程温度场变化的分布曲线,研究了温度场变化规律及致密化效率与沉积温度的关系,数值模拟结果与实验结果吻合较好,为提高TCVI工艺致密化效率提供了理论指导.
关键词:
C/C复合材料
,
化学气相渗透
,
热梯度
,
数值模拟
,
非稳态温度场
