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復合材料熱壓罐成型的工藝操控
發布時間:2021-04-22 瀏覽次數:228 信息來源:泰安市岱岳區山口順鑫機械加工廠
      隨著先進復合材料在飛機上的很多使用,復合材料的低成本化和質量穩定性成為目前面對的重要課題。飛機用復合材料構件品種繁多、結構形式復雜,工藝操控難度加大,易產生多種缺點,這些缺點嚴重影響著復合材料構件的表面質量、力學性能以及運用的可靠性。本文針對熱壓罐成型復合材料結構制作缺點的構成機制與工藝操控開展理論剖析與試驗研究,首要包括等厚層板的孔隙缺點、非等厚層板的分層缺點以及全體成型進程的分層擴展,同時樹立了復合材料熱壓罐工藝制作缺點成因剖析體系。研究成果為航空復合材料主承力結構的制作缺點操控,促進工程使用奠定了重要的技術基礎。 
      首先,為科學地確認孔隙構成的主控要素以及有用地操控孔隙含量,體系研究了在工程上得到很多使用的兩種雙馬樹脂體系孔隙缺點的構成機制,并提出了外壓以確保樹脂壓力大于孔隙構成的臨界壓力,以及延伸真空時刻來有用操控孔隙構成的工藝操控方法。研究成果為孔隙構成進程的數值模擬及孔隙成因剖析方法的樹立供給了重要的理論和試驗根據。 而后,針對非等厚層板變厚區常見的分層缺點,提醒了熱壓成型進程非等厚層板分層缺點的構成機制,找出了非等厚層板分層缺點的主控要素,并在試驗研究碳纖維/雙馬樹脂體系層間斷裂韌性,以及核算剖析非等厚層板變厚區層間應力的基礎上,成果表明,增加變厚區的插層階梯寬度,削減插層層數有利于下降變厚區層間應力,加大層板層間斷裂韌性有助于消除分層缺點。研究成果對優化非等厚層板結構設計、進步非等厚層板成型質量都有著十分實際的含義。 
      然后,從理論上剖析了分層缺點在二次成型中產生擴展的首要影響要素,并使用夾雜分層進行了試驗驗證;還經過核算剖析含分層缺點復合材料加筋板結構的層間應力對分層擴展進行了預測。成果發現,全體成型工藝的溫度不應高于層合板固化成型溫度,初始分層位于筋條邊際時分層周圍的應力而易引起分層擴展;分層擴展是一個動態進程,擴展進程首要受復合材料I型層間斷裂韌性的影響。研究成果為全體成型工藝中的缺點操控及工藝參數優化具有重要的指導含義。 在此基礎上,為考察復合材料制作缺點的工藝可控性,對近兩萬多件航空復合材料構件無損檢測數據進行了統計剖析,充沛對比并提醒了干/濕法預浸料對復合材料構件缺點構成的影響規律,發現干法預浸料明顯進步了成型質量,下降了制作缺點呈現比例且進步了典型構件的分層相對可接受率。 
      以評價復合材料構件可制作性、消除缺點和優化工藝為意圖,提出了制作缺點逆向剖析邏輯思路,并將數值核算、概率模型和數據庫結合開發了復合材料熱壓罐工藝成因剖析體系,實現了使制作缺點研究方法從傳統的經驗式形式向科學化、定量化、規范化的形式改變。

復合材料熱壓罐


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