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热压罐成型工艺所用框架式模具的变形分析

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

热压罐工艺环境对于先进复合材料框架式成型模具温度场的影响

张铖 , 梁宪珠 , 王永贵 , 张博明 , 岳广全

材料科学与工程学报

热压罐固化工艺过程中的模具温度分布对于先进复合材料成形质量影响很大。本文在之前相关文献研究的基础上,对模具温度场分布的工艺环境因素作了进一步的研究。结果表明,工艺环境因素中,风速、升降温速率对于模具型面温差影响显著,而模具在罐内的摆放位置则对模具型面温度场温差影响很小。

关键词: 复合材料 , 温度场 , 热压罐工艺 , 工艺参数 , 模拟

固化工艺规范对复合材料固化残余应力影响的实验研究

岳广全 , 张博明 , 戴福洪 , 杜善义

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2010.02.015

单束纤维拉伸法是以简单的单束纤维聚合物基复合材料结构为研究对象,研究固化工艺过程中树脂体积变化与纤维上残余应力之间的关系.同时固化过程中树脂体积是随工艺温度变化而产生变化的,经理论分析及计算得到了固化工艺温度历程对纤维上固化残余应力的影响规律.

关键词: 复合材料 , 固化工艺温度 , 单束纤维拉伸法 , 残余应力

Y2O3陶瓷凝胶注模成型工艺研究

马立敏 , 张嘉振 , 岳广全 , 张花蕊 , 周丽 , 张虎

人工晶体学报

采用凝胶注模成型工艺制备了Y2O3陶瓷部件,研究了分散剂加入量、pH值和固相含量对浆料粘度影响,单体、交联剂、引发剂、催化剂和温度对凝胶反应时间的影响,以及烧结后陶瓷制品的线收缩率.结果表明最佳工艺参数为:分散剂聚丙烯酸铵加入量为0.8vol％,pH值为9,固相含量为65vol％,浆料的粘度为1.07 Pa·s;单体丙烯酰胺为3.5wt％,交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为0.35wt％,引发剂5wt％过硫酸铵溶液为0.9vol％,催化剂N,N,N',N'-四甲基乙二胺为0.2vol％,反应温度为50℃,凝胶反应时间为25 min.在2000℃温度下烧结后,陶瓷制品的最小线收缩率为3.0％.

关键词: Y2O3陶瓷 , 凝胶注模成型 , 凝胶反应时间 , 粘度 , 线收缩率

模具对热固性树脂基复合材料固化变形的影响

岳广全 , 张博明 , 杜善义 , 戴福洪

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2010.05.015

热固性树脂基复合材料结构在热压罐成型过程中,由于模具的约束作用,导致构件内部产生残余应力,进而引起工件回弹变形和翘曲变形.综述和分析了影响残余应力和变形产生的各种模具因素,包括模具热传导性能、模具线膨胀系数、模具表面处理、模具角半径和模具的结构形式.

关键词: 复合材料 , 固化 , 变形 , 模具

复合材料结构固化温度场精化模拟

张铖 , 张博明 , 王永贵 , 梁宪珠 , 岳广全 , 姜澎

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2010.03.010

以往的复合材料固化过程模拟,大多只是在简单外部条件下,或者针对厚尺寸复合材料构件进行的厚度方向的温度场模拟,而与实际复合材料的固化过程有一定的偏差.本文在考虑辅助材料、模具以及罐内强迫对流换热现象的情况下,建立了复合材料热压罐工艺固化温度场的精化模拟方法.在此基础上,针对常用航空复合材料结构以及材料体系,进行了相应的固化温度场模拟,并对结果进行了分析.

关键词: 复合材料 , 温度场 , 热压罐工艺 , 模拟

应力时效对L12间反相畴界成分影响的微观相场模拟

张明义 , 岳广全 , 李志刚 , 张嘉振 , 刘富 , 陈铮

材料热处理学报

基于微观相场模型研究了应力时效对Ni75Al15V10合金中L12-Ni3Al相间反相畴界成分的影响规律.研究表明,L12相间存在3种反相畴界,其中(200)//(200)·1/2[001]和(100)//(200)·1/2[001]与已有文献中实验发现的L12-Ni3Fe相间反相畴界结构一致;在3种反相畴界处,Ni、Al贫化,V偏聚,应力时效使得L12相间3种反相畴界处Ni和Al的浓度升高,V浓度降低;应力时效对(200)//(200)·1/2[001]和(100)//(200)·1/2[001]成分的影响较大,对(200)//(200)成分的影响则相对较小;相同反相畴界处,应力时效对不同合金元素浓度的改变也不同.

关键词: 微观相场 , 反相畴界 , 应力时效 , Ni75AlxV25-x合金 , 界面成分

复合材料结构面向成本的设计方法(DFC)

张铖 , 张博明 , 叶金蕊 , 岳广全

材料科学与工程学报

在DFC概念模型的基础上,将面向成本的设计引入复合材料结构设计当中,建立复合材料结构的面向成本设计的理论框架;在对成本估算模型分类的基础上,针对复合材料面向成本设计过程中各个阶段的特点,选择其相应的成本估算方法.

关键词: 复合材料 , 结构设计 , DFC面向成本设计 , 成本估算

固化过程中模具与复合材料构件相互作用分析

岳广全 , 张博明 , 戴福洪 , 杜善义

复合材料学报

通过在模具与复合材料之间引入剪切层的方法,建立预报相互作用下构件变形的有限元模拟程序,模拟结果与文献中的实验结果基本吻合.同时建立了剪切层性能参数预报模型,经实验与模拟结果的对比证明,该模型能够对不同工艺条件下及不同结构尺寸的复合材料构件的固化变形进行较为准确地模拟.

关键词: 复合材料 , 模具 , 固化变形 , 剪切层 , 有限元

阳极氧化工艺对纤维-铝合金层板力学性能的影响

翟豹 , 王树彬 , 张博明 , 岳广全

复合材料学报

通过改变铝合金表面阳极氧化工艺参数,研究了阳极氧化电压和时间对玻璃纤维-铝合金(GLARE)层板抗拉强度和层间剪切强度的影响.通过SEM观察了铝合金表面Al2O3多孔膜和层板断面形貌,分析了铝合金/树脂胶接界面对层板力学性能的影响.结果表明,阳极氧化电压为20 V时,GLARE层板抗拉强度和层间剪切强度随着阳极氧化时间延长而增大,在20 min时出现最大值,继续延长阳极氧化时间,层板强度随之下降；阳极氧化时间为20 min时,GLARE层板抗拉强度和层间剪切强度随着阳极氧化电压增大而增大,在20V时出现最大值,继续增大电压,强度随之下降.

关键词: 玻璃纤维增强铝合金层板 , 阳极氧化 , 抗拉强度 , 层间剪切强度 , 界面

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