复合材料液体模塑成型技术(Liquid Composite Molding,以下简称LCM)作为新兴的先进复合材料制造工艺,凭借其经济、高效、环保等优点在航空、汽车等领域有着广泛的应用。开展LCM工艺的数值模拟研究工作能够有效优化工艺中的各项参数,花费较少的时间与经济成本提高工艺质量。但目前的LCM工艺中树脂流动的数值模型由于没有考虑毛细效应等原因并不能完全准确的描述双尺度孔隙纤维预制体中树脂的流动状态,同时也缺少对于纤维预制体浸润情况(即树脂饱和度)的有效测量手段。针对这些问题,本文开展了以下研究工作:本文首先建立了考虑毛细压力的双尺度非饱和计算模型。针对双尺度孔隙纤维织物的结构特性,分别在纤维束内与纤维束间的区域建立了两套树脂流动的控制方程。随后引入沉浸函数耦合两套控制方程,并通过纤维束的单胞浸润模拟确定了沉浸函数的具体表达形式,在此过程中同时引入了毛细压力的影响。然后采用有限元/控制体积法(FE/CV)编写了对应的迭代算法求解控制方程,用以实现树脂在纤维预制件中的非饱和流动的数值模拟。其次,将沉浸函数、纤维织物渗透率、毛细压力等参数代入模型,完成了双尺度纤维织物的一维恒流浸润模拟,得到了不同时刻的饱和度曲线。为了验证了所建立模型的准确性,本文利用数字图像处理的方法测得了纤维织物浸润过程中的树脂饱和度的分布情况。将测得的实验数据与数值模拟结果进行比较,所得到的模拟结果与实验数据吻合情况良好,表明该模型能够准确模拟LCM工艺中不同注射条件下双尺度孔隙纤维织物的浸润过程。分析结果同时印证了毛细压力对于树脂非饱和流动的重要性。最后以二维径向非饱和流动为例,分析了树脂在双尺度孔隙纤维织物中的流动特性。模拟得到了恒流与恒压两种注射条件下纤维织物内的压力分布及半饱和区域长度随时间的变化规律,并将模拟结果与单尺度饱和理论结果进行对比。结果表明:非饱和流动过程中,半饱和区域内的压力和压力梯度明显下降;半饱和区域长度随时间逐渐增加随后保持稳定,当流动前沿到达出口后半饱和区域长度开始逐渐减小;当两个主方向渗透率不同时,渗透率越大该方向的半饱和区域长度也越大,纤维织物完全浸润时间取决于较小的渗透率。