焦俊婷
,
于霖冲
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2006.05.001
研究目的是建立基于人工神经网络的复合材料固化变形预测模型.复合材料固化变形的多因素性致使很难得到精确的解析解.应用人工神经网络方法结合实验实测数据,模拟复合材料各项参数与变形间的非线性关系,对相同材料(玻璃钢)在相近固化条件下的固化变形进行预测,计算速度快,精度高,为固化变形的预测控制提供了一种新方法.
关键词:
人工神经网络
,
复合材料
,
玻璃钢
,
壳体
,
固化变形
,
预测
程文礼
,
邱启艳
,
陈静
材料导报
复合材料零件固化变形是多种因素综合作用的结果,如何优化结构及制造工艺以降低固化变形是许多科研工作者长期研究的课题.根据过程诱导应力和变形产生机理可将影响固化变形的因素分为热应力、固化收缩应力、温度梯度与树脂固化度、压力分布和树脂流动、模具与零件的相互作用等.分别介绍了这几种因素导致固化变形的机理,同时阐述了目前固化变形控制的研究进展.
关键词:
复合材料
,
热压罐成型
,
固化变形
,
机理
,
回弹
,
模具
张纪奎
,
郦正能
,
关志东
,
程小全
,
王军
复合材料学报
分析了复合材料热固化过程中各种复杂的物理化学变化之间的相互影响,在此基础上建立了复合材料固化过程数值模拟和固化变形预测的三维有限元分析模型.采用整体-子模块方法将固化过程分为热-化学、流动-压实和应力-变形三个相对独立的子模块.热-化学模块的控制方程基于Fourier热传导方程和树脂固化动力学方程建立,解决了温度和固化度之间的强耦合问题.流动-压实模块的控制方程基于Darcy定律和有效应力原理建立,反映了树脂流动和纤维网络紧密压实之间的流固耦合关系.应力-变形模块建立了考虑热载荷和固化收缩载荷时复合材料层合板的有限元方程.各模块之间的相互作用通过它们之间的数据交换来实现,以树脂在固化过程中的凝胶点和玻璃化转化点为判断依据确定是否运行各模块及其子程序.典型结构的计算结果与实验对比验证了本文三维有限元模型的有效性.
关键词:
热固性复合材料
,
固化变形
,
耦合关系
,
有限元分析
张纪奎
,
郦正能
,
关志东
,
程小全
,
王军
复合材料学报
采用整体-子模块化方法建立了描述复合材料固化全过程的三维有限元模型.以L形层合板为例,分析了固化工艺、结构设计和模具等因素对固化变形的影响方式和程度.数值模拟结果表明:升温速率和对流换热系数通过改变峰值温度影响回弹角,固化压力通过改变树脂分布和含量影响回弹角;铺层方向引起的结构力学性能的变化是回弹角差异较大的主要原因,厚度对固化变形的影响需考虑其对峰值温度和结构刚度变化两方面因素的综合影响,拐角半径的变化对固化变形的影响较小;模具形式通过改变树脂分布梯度和模具对结构的作用力位置影响回弹角,模具材料和形式的选择对于固化变形控制具有重要意义.
关键词:
热固性复合材料
,
固化变形
,
回弹
,
有限元分析
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
张吉
,
廖文和
,
李迎光
复合材料学报
针对复合材料构件固化变形问题, 分析了复合材料热压罐成型固化过程的多场耦合关系, 考虑模具的作用, 建立了柱面复合材料构件固化过程的有限元分析模型。基于此模型, 研究了模具材料、 模具厚度和模具形式对柱面复合材料构件固化变形的影响。结果表明： 模具对柱面件固化变形的影响较大, 模具材料与构件材料热膨胀系数（CTE）不匹配程度影响构件回弹角的大小; 模具的厚度不同, 导致构件的不同回弹角; 采用阴模时, 构件回弹角小于阳模的, 且回弹方向相反。
关键词:
模具
,
复合材料
,
柱面构件
,
固化变形
,
有限元分析
岳广全
,
张嘉振
,
张博明
复合材料学报
通过光纤光栅的方法实验研究了在热压罐成型工艺过程中,复合材料构件由金属固化模具与复合材料构件热不匹配导致的沿厚度方向和面内的固化残余应力发展,得到了固化后残余应力沿构件厚度方向和面内的分布情况,并分析了该残余应力分布的产生机制以及对构件固化后变形的影响.结果表明:复合材料与模具之间的热不匹配导致的固化残余应变沿构件厚度方向呈梯度分布,靠近模具端大于远离模具端,并且该应变会引起构件固化后的翘曲变形,变形以沿纤维方向为主.
关键词:
复合材料
,
固化工艺
,
残余应力
,
固化变形
,
模具
江天
,
徐吉峰
,
刘卫平
,
叶金蕊
,
贾丽杰
,
张博明
复合材料学报
通过测试分析了T800/环氧预浸料固化过程中性能参数的变化规律；针对热压罐工艺条件下复合材料整体化结构分阶段成型的特点,提出了一种基于应力传递的分阶段固化变形的有限元模拟方法;对于不同成型工艺的工型加筋壁板结构,将分阶段模拟得出的变形结果与测试结果进行了对比,并分析了成型工艺与变形量之间的关系.结果表明,本文中提出的模拟方法能够准确预报整体化结构的固化变形,变形与成型工艺密切相关,针对特定的结构与铺层,采用合理的工艺过程能够有效减小构件的固化变形.
关键词:
复合材料
,
整体化
,
分阶段
,
固化变形
,
有限元分析
