复合材料的液态成形是将树脂注入到装有预制件的模具中,然后固化成形。复合材料制件的成形质量与树脂对预制件的浸渍质量密切相关。传统液体模塑成形工艺的浸渍只能由外向内层层浸渍,且只能成形薄壁件,对于大厚壁制件,往往成形困难,出现浸渍不均、干斑等缺陷,限制了复合材料高端领域中作为结构件和主承力件的应用。本文针对这一技术难题,提出内外一体化浸渍方法并对这一方法的机理进行研究。合理排布导向套,在织造中将导向套与编织纤维织造成一个致密的整体。不同于其它浸渍方法,浸渍充模时一方面树脂从高渗透介质上自外向内渗漏,另一方面,由于导向套的壁面带有微孔,导向套内的树脂通过微孔自内向外浸渍周围的纤维,从而达到内外一体化共同浸渍。此工艺中树脂的流通通道多样化,加快浸渍充模效率,缩短充型时间;同时由于微孔分布在预制件的不同区域和不同高度,浸渍均匀性提高,浸渍缺陷减少。充模时,充型时间和树脂前沿形状对工艺的影响很大。充型时间影响生产效率,树脂前沿形状影响复合材料的微观缺陷。同时,浸渍工艺参数的设计对成形工艺的完全充模至关重要。在内外一体化浸渍工艺中,除了树脂粘度、注射压力、纤维含量等参数外,浸渍充模行为还与导向套自身的参数密切相关。本文采用理论分析、模拟研究和实验验证的方法对内外一体化浸渍工艺中这些参数对充型时间和树脂前沿形状等流动特性的影响进行了研究。在理论方面,本文首先分析和描述树脂在预制件各个部分的流动特点,进而总结树脂的整个流动过程。基于达西定律和Navier-Stroke方程,建立了预制件等效渗透率的数学公式。并且在三种不同的观点基础上,探讨了三种充型时间模型。三个模型都揭示了充型时间与浸渍工艺参数、导向套参数之间的关系。探索预制件充型时间与其工艺和导向套设计参数之间的相关性,建立描述两者之间关系的数学模型,既能揭示参数-充型时间的定量关系,又可以据此计算分析树脂在预制件中的浸润行为,预测充型时间,进而提高生产效率、改善复合材料制品的质量和性能;还可以用来指导预制件的设计、制备,充分发挥复合材料的可设计性优势。采用PAM-RTM软件模拟这些参数下树脂在预制件内的流动特点、前沿曲线、充模进程和充型时间等,分析参数对充型时间的影响规律,从而达到优化导向套设计参数和工艺参数、降低制品生产周期和生产成本的目的。设计相关实验对理论和模拟结果进行验证,得出并联充型时间模型与实际数据和模拟数据比较吻合,可以作为预测内外一体化浸渍工艺的公式。通过分析预制件的结构特点,构建反应其自身结构特点的单胞模型,提出并胞和串胞、多胞的概念,应用流体在导向套和纤维之间的耦合流动模型描述了树脂在预制件单胞、并胞、串胞和多胞模型中的流动行为,分析了树脂在几个胞型中的流动范围和影响因素,这种方法极大丰富了复合材料流动理论,可以用于其他复合材料复杂件流动研究方法的借鉴。在理论分析之后,利用数值模拟的方法对多胞耦合理论结果进行了验证。在获得比较接近实际充型的充型时间理论计算模型后,本文结合典型件的结构特点,将该模型推广到典型件的充型时间计算上,并与模拟和工艺试验做了对比,具有很好的一致性。