基于有限单元方法的复合材料热压成型过程数值模拟.pdf

基 于 有 限单元方法 的复合材料热压成型过程数值模拟 李艳霞, 张佐光, 李敏 , 洲 北京航空航天大学材料学院 北京 仪 〕 摘 要 根据 已经建立 的复合材料热压成型过程 纤维密实 树脂流 动模 型 , 采用有限单 工 、 了 元 方法对复合材料层板在热压 艺成型过程 中树脂 的流动 层板 的压 缩过程进行 数值模拟 研 究 , 并实现 了密实过程 的计算机 可视化显 示 。 通过计算机模拟 的方 法 , 实现 了热压 成型 中 纤维密实均 匀状况 的预报和控制 , 可为复合材料 的热压 成型提供指 导, 对复合材料制件质量 的提 高和成本 的 降低具有重要意义 , 具有重要 的学术价值和很 强 的工程 实用价值 。 关健词 复合材料 热压成型 计算机模拟 引言 压工 是 进 , 是长纤维 强 固 的主要方法之一 , 天 空 热 艺 制备先 复合材料 尤其 增 热 性树脂材料 在航 航 领域有 着不可替代 的地位。 在热固性树脂基复 材料热压成型过程 中 在复杂 的且相互关联 的物理化学现象 , 包 合 存 的 、 的 、 、 联和 形 、 生长和迁 川 。 的 是 层 括热 传导 树脂猫度 变化 树脂流动 化学胶 气泡的 成 移 树脂 流动 排除 板 中 以 , 预 和 主要机理。 因 , , 多 的 脂 及被卷裹的气体 获得 期 的纤维体积分数 层板厚度 的 此 在树脂凝胶之前 保 余 树 , 理 的温 和压 是 必要 的。 工 的 , 通 用反 验 、 持胡旨的流动性 设计合 度 力制度 非常 传统 艺制度 确定 常采 复实 摸索 , 了 、 和可 , 些 了 基 的 法 这 导 长 性 问 题 重 进 的 方 就 致 材料研制周期 成本高 靠 低等 题 这 问 严 制约 先 树脂 复合材料 。 型过 机理研 基 上 , 立 型 , 通过 机 可 以对 应用 在成 程树脂流动 究的 础 建 学 拟技术 复 材