【摘 要】
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本文用FiberSIM复合材料软件仿真得到最佳铺层方法,并利用软件仿真结果制作内、外蒙皮的内轮廓下料样板;设计角度对位工装精确控制内、外蒙皮铺层接缝,保证内、外蒙皮空间分布上的均匀性;利用蜂窝下料样板裁切蜂窝,保证蜂窝接缝拼接严密,避免蜂窝接缝间发泡胶对电厚度均匀性的影响;采用适合的固化成型参数分别成型内、外蒙皮,粘接蜂窝及嵌块,保证胶黏剂在曲面天线罩上分布的均匀性.在宽频带使用条件下,采用上述方法制作的天线罩电厚度均匀性好,幅度一致性可以控制在±0.1 dB以内,相位一致性可以控制在±3°以内,优于设计
【机 构】
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中国电子科技集团公司第二十研究所, 西安 710068
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本文用FiberSIM复合材料软件仿真得到最佳铺层方法,并利用软件仿真结果制作内、外蒙皮的内轮廓下料样板;设计角度对位工装精确控制内、外蒙皮铺层接缝,保证内、外蒙皮空间分布上的均匀性;利用蜂窝下料样板裁切蜂窝,保证蜂窝接缝拼接严密,避免蜂窝接缝间发泡胶对电厚度均匀性的影响;采用适合的固化成型参数分别成型内、外蒙皮,粘接蜂窝及嵌块,保证胶黏剂在曲面天线罩上分布的均匀性.在宽频带使用条件下,采用上述方法制作的天线罩电厚度均匀性好,幅度一致性可以控制在±0.1 dB以内,相位一致性可以控制在±3°以内,优于设计要求;在45 m/s和65 m/s模拟风速下,天线罩最大形变量满足设计要求.
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脱黏损伤是复合材料结构中最常见的损伤之一,其检测对于评估复合材料结构安全至关重要.本文基于压电阻抗技术(EMI),借助压电-结构耦合场分析,采用阻抗实部曲线的均方根(RMS)和峰值对应频率(fmax)作为区分碳纤维复合材料中脱黏和非脱黏区域的判别指标进行分析,使用均方根偏差(RMSD)、平均绝对偏差(MAPD)和相关系数偏差(CCD)对不同脱黏程度进行量化对比.研究结果表明:RMS和fmax可以很好地区分碳纤维复合材料中脱黏与非脱黏区域,RMSD和CCD可以较好地表征其脱黏程度.
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使用同一批预浸料,采用自动铺带和手工铺贴两种工艺制备复合材料,对比分析了自动铺带和手工铺贴国产T800H碳纤维复合材料性能,并进行了等同性评价与分析.结果表明:自动铺带和手工铺贴的复合材料性能平均值偏差为-2.42％～4.50％,性能差异小;自动铺带和手工铺贴的复合材料强度平均值、强度最小单个值和模量平均值共42项,其中39项等同,3个不等同项性能差异较小,对后续复合材料应用的影响较小.自动铺带和手工铺贴的复合材料性能总体等同.
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热压罐成型模具的温度梯度会增加复合材料固化的不确定性.提高模具表面温度分布的均匀性可保证复合材料构件的固化质量和成型精度.现存模具优化方案大多操作困难,难以用于工程实践.本文提出在模具支撑结构中,添加沿流体流向倾斜一定角度的直板作为导流板,通过控制导流板的倾斜角度,调整气体在模具后部的压缩程度,最终确定添加导流板的最佳位置.采用本文方法能够达到优化模具表面温度分布均匀性的目的,可用于指导实际工程中复合材料构件热压罐成型模具的优化工作.
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