潜用天线罩玻璃纤维增强复合材料及其真空辅助RTM成型工艺

文中探讨了国内外各种玻璃纤维增强复合材料在天线罩中的应用,特别是用于潜用天线罩的复合材料的应用情况。通过对潜用天线罩的结构分析,详细介绍了制作潜用天线罩的典型工艺——真空辅助RTM成型工艺:模具设计制造、增强材料选择、树脂基体选择、铺层设计及工艺参数确定等。采用该工艺方法最终制得符合设备使用要求的产品。

某型潜用复合材料天线罩强度与稳定性仿真

论文采用玻璃纤维增强环氧树脂复合材料制备了一种潜用耐压天线罩,为探究其耐水压能力,基于Ansys Composite Prep复合材料分析模块对该天线罩进行强度和稳定性分析。结果表明,复合材料纤维织物按照0°/90°叠层铺覆的耐压天线罩在12.5 MPa静水压下,罩体最大应力为221.6 MPa,远小于复合材料制品的极限强度,不会发生强度失效;线性屈曲分析提取一阶屈曲特征值计算其失稳临界载荷为19.7 MPa,满足稳定性要求。天线罩结构设计满足水下1 000 m的使用要求。

表面缺陷对复合材料天线罩承载性能影响的有限元模拟

为探究复合材料天线罩在表面缺陷存在下的耐压极限,评估其承载安全性,本文采用有限元仿真模拟技术,对分别采用高强玻纤织物/环氧复合材料和无碱玻纤织物/环氧复合材料制备的某型天线罩在不同类型表面缺陷下的最大等效应力进行了计算。ANSYS模拟计算结果表明,在不同的静水压力作用下,天线罩的应力集中区域位于罩体下端,同时各缺陷的存在皆会导致天线罩的最大等效应力增加,使天线罩更易发生破坏。对高强玻纤织物/环氧复合材料天线罩在各型缺陷存在下的承载极限进行了估算,表明在这些类型表面缺陷存在下,天线罩仍符合安全使用的标准。