李都宁
,
聂玉峰
,
刘运芳
,
梁滨
,
蔡力
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.1.013
针对以改性双马来酰亚胺树脂(BMI)为基体的树脂膜熔渗(RFI)成型工艺,以三维热传导方程与固化动力学模型为控制方程,采用有限元/有限差分方法对所得方程进行离散求解.为了衡量固化质量,提出了两个新的控制参数,并用于最优固化温度控制工艺的模拟.数值结果表明,构件内部温度与固化度均高于表面,而固化保持温度和起始时间会对构件中温度和固化度的均匀性产生较大影响.数值模拟结果对固化过程的优化设计有重要的指导意义.
关键词:
树脂膜熔渗
,
改性双马来酰亚胺树脂
,
固化过程
,
有限元法
,
温度控制
梁滨
,
陈立新
,
赵慧欣
,
聂玉峰
,
李都宁
高分子材料科学与工程
针对树脂膜熔渗（RFI）成型工艺过程中充模阶段树脂在预制件中的流动行为进行分析,根据牛顿流体在多孔介质中的渗流理论,在Darcy定律基础上使用有限元控制体技术建立二维等温流动控制方程,再对试验件进行几何建模和网格剖分,使用C＋＋语言编写模拟成型工艺中树脂流动过程的程序。由计算实例可见,该方法能够很好地预测树脂浸渍过程中浸渍时间与预浸高度的关系,并确定流动前沿及模腔中的压力的变化规律。
关键词:
树脂膜熔渗
,
数值模拟
,
浸渍
,
渗透率
,
黏度
梁滨
,
陈立新
,
曹魏
,
聂玉峰
,
李都宁
复合材料学报
通过在改性双马来酰亚胺树脂中添加热塑性酚酞聚芳醚砜（PES），制备了在室温下具有良好成膜性的改性双马来酰亚胺树脂膜。改性双马来酰亚胺树脂的差示扫描量热（DSC）、凝胶时间、动态和恒温黏度研究表明，该树脂膜在初始反应温度130℃时，改性双马来酰亚胺的黏度为139．3mPa·s，黏度≤1000mPa·s和黏度≤3000mPa·S的保持时间分别为98min和117min，有利于RFI成型工艺对增强体的熔渗。采用控制体／有限元法对带十字加强筋形式的复合材料制件进行了RFI成型工艺的数值模拟，预测了在130℃和-0．1MPa条件下，浸渍高度与时间的关系以及压力分布，并预测了浸渍高度极限值。成功制备了曲面带十字加强筋的碳纤维／改性双马来酰亚胺复合材料制件，经A扫描和C扫描，未发现明显缺陷。
关键词:
树脂膜熔渗
,
数值模拟
,
改性双马来酰亚胺
,
复合材料
,
黏度
李都宁
,
聂玉峰
,
颜红侠
材料导报
综述了树脂膜熔渗(RFI)成型工艺数值模拟所依赖的数学模型以及核心算法的研究进展,着重总结了树脂的流动、抑制孔隙产生、热传递以及固化动力学等方面数学模型的研究进展.对这些模型的研究有利于更加深入地理解成型工艺中复杂的物理和化学变化,通过数值模拟可以预测工艺参数,从而优化整个工艺过程、缩短研发周期.
关键词:
数学模型
,
树脂膜熔渗
,
数值模拟
张阳
,
聂玉峰
,
武亚涛
机械工程材料
运用数字图像处理技术,对有机粘土纳米颗粒增强聚丙烯复合材料的微观形貌进行处理,获取有机粘土纳米颗粒的形状及其在聚丙烯基体中的分布情况,进而建立充分反映其微观结构的二维代表体积元(RVE)模型;对该模型用有限元方法进行拉伸模拟,通过计算模型的平均应力和应变,预测了复合材料的弹性模量,并对其内部的应力和应变分布进行了分析.结果表明:弹性模量的计算结果与试验结果差异较小,验证了借助数字图像处理和有限元分析技术预测纳米颗粒增强聚合物基复合材料弹性模量是可行的.
关键词:
数字图像
,
代表体积元模型
,
纳米颗粒
,
复合材料
,
有限元
