论文部分内容阅读
随着复合材料在国防及民用领域的广泛应用,复合材料的低成本制造技术越来越受到人们的青睐。利用国内自主研发的龙门式自动铺带设备和相应配套的自动铺带软件,本文开展了自动铺带成型工艺参数的研究,旨在提高自动铺放效率,获得自主知识产权的自动铺放技术,主要研究内容及成果如下:(1)通过分析自动铺放成型工艺过程,得知铺放温度、铺放压力和铺放速度等自动铺放工艺参数是影响自动铺放过程的重要参数;分析了预浸料的制备和工艺性能,并对预浸料的粘性和流动性等性能提出了要求,针对环氧和双马这两种不同树脂体系的预浸料,探索了最佳的铺放温度、铺放压力和铺放速度等铺放工艺参数,通过复合材料平板、插层板、凸台板、双曲板等典型构件的铺放来验证以上铺放工艺参数的合理性。(2)由于预浸料粘性在自动铺放成型过程中起重要作用,本文尝试建立预浸料温度与铺放温度、铺放速度等因素之间的关系,通过控制铺放温度和铺放速度来调节预浸料的温度,从而达到控制预浸料粘性的目的。(3)忽略曲面铺放过程中预浸料变形的时间变量,使得预浸料粘塑性变形简化为弹塑性变形,运用弹塑性有限元法对铺放过程中预浸料的变形进行模拟计算,最后运用厚度方向压缩松弛实验对此进行验证。结果表明:通过典型构件的铺放实验,验证实验所得最佳工艺参数合理可行;调节铺放温度和铺放速度有利于控制预浸料的粘性;运用厚度方向压缩松弛实验验证可以将曲面预浸料变形简化为弹塑性变形进行模拟计算。