【摘 要】
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复合材料热隔膜成型工艺是一种多物理场耦合、大变形和各向异性的过程,实际生产中会产生起皱、撕裂等缺陷。为了理解这些缺陷产生的原因,需要对成型机制进行准确的掌握。在热隔膜成型中,预浸料成型机制包括剪切形变、局部树脂流动和层间滑移等。其中,层间滑移与预浸料的成型起皱有直接关系,层间滑移受阻时往往影响固化后制件的残余应力、表面质量和力学性能。然而现有的预浸料与预浸料之间的层间滑移模型由于未考虑相对滑移位移
【基金项目】
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国家商用飞机制造工程技术研究中心创新基金项目(SAMC14-JS-15-056)
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复合材料热隔膜成型工艺是一种多物理场耦合、大变形和各向异性的过程,实际生产中会产生起皱、撕裂等缺陷。为了理解这些缺陷产生的原因,需要对成型机制进行准确的掌握。在热隔膜成型中,预浸料成型机制包括剪切形变、局部树脂流动和层间滑移等。其中,层间滑移与预浸料的成型起皱有直接关系,层间滑移受阻时往往影响固化后制件的残余应力、表面质量和力学性能。然而现有的预浸料与预浸料之间的层间滑移模型由于未考虑相对滑移位移的影响从而不能准确描述其整个成型过程中的层间滑移行为。因此,本文的主要目的是建立综合考虑相对滑移位移及工艺参数影响的层间滑移模型,搭建一套热隔膜成型系统并建立热隔膜预成型有限元仿真模型,通过实验和仿真结果的对比验证所开发的层间滑移模型的准确性。针对上述研究目标,将研究问题逐步分解,主要研究内容如下:在实验方面,进行了预浸料的DSC测试,确定了该预浸料体系的热隔膜预成型温度在90℃以下。基于pull-through测试方法,设计了一套层间滑移性能测试系统。利用该系统,测试了不同接触界面(预浸料/预浸料、预浸料/隔离膜、隔离膜/隔膜)之间的滑移性能,并分析了温度、法向压力和速率对切向应力的影响。基...
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