复合材料热压罐成型工艺虚拟仿真实验设计

为了解决复合材料热压罐成型工艺实验高危、低效、高成本的难题,提高实验的交互性、实用性和覆盖面,利用Unity 3D、3D Studio Max和Maya等软件设计开发了复合材料热压罐成型工艺虚拟仿真实验,并依托于开放式虚拟仿真实验教学管理平台开放运行,将高危低效的热压罐成型实物实验教学转换为无危高效的虚拟仿真实验教学。设计相关学科知识点的交互性操作,通过交互性操作,增加学生的参与感和掌握相关的知识点,同时实现学生实验操作的全覆盖和实验结果的实时在线评价反馈,提高实验教学效率和质量。

复合材料热压罐成型工艺仿真技术研究综述

工艺仿真技术是大型复合材料构件制造的重要支撑技术。在西方发达国家,仿真技术在大型复合材料主承力构件制造中的应用已趋于成熟。近10年来,我国工艺仿真技术研究也取得了阶段性成果,但是距国际先进水平仍有较大差距。对国内外复合材料热压罐成型工艺仿真技术研究现状进行综述,结合近期研究工作分析了国内航空制造领域对复合材料仿真技术的需求。最后,根据国内仿真技术现状对复合材料热压罐成型工艺仿真技术的发展提出建议。

航空树脂基复合材料热压罐成型工艺审核探讨

分析了纤维增强热固性树脂基复合材料的热压罐成型工艺过程,从人、机、料、法、环、测方面对该成型工艺的审核要点进行了探讨。

热压罐成型过程中框架式模具温度场模拟与分析

为了研究复合材料构件成型模具温度场,本文以某型飞机壁板的热压罐固化工艺为例,通过模型简化,利用FLUENT等仿真软件建立模具温度场的数值模拟模型,并将模拟数据与实验数据进行对比。结果表明二者平均相对误差为7. 4%。此外通过仿真模拟一组以支撑板厚度为变量的实例,两组以U、V两个方向的支撑板厚度为变量的对照组,通过判断模具型板表面温度方差大小,研究了支撑板厚度对模具温度场分布的影响规律。结果表明,模具温度场的均匀性随着支撑板厚度的增加而逐渐降低,其中U向支撑板厚度的变化对温度场均匀性的影响比V向大。

先进复合材料非热压罐成型低成本技术研究进展

介绍了先进复合材料制造领域非热压罐成型的低成本制造技术在国内外的最新研究进展情况,包括非热压罐成型的低成本技术主要发展方向、成型方式、所需树脂材料研究进展、典型性能参数、成型工艺应用领域等方面,并探讨了后续非热压罐成型低成本技术发展前景。

复合材料液体成型工艺在民用飞机领域的应用进展

在民用飞机中,复合材料的使用比例不断提高,并已成为飞机先进性的重要指标之一。在复合材料成型工艺中,液体成型工艺具有低成本、高效率的优点,近年来在民用飞机复合材料结构中的应用比例不断提高,尤其是针对大尺寸、热压罐成型工艺难以实现的复杂结构零部件。通过列举国外最新民用飞机RTM使用的材料、制造工艺以及产品性能,并结合目前国内外RTM相关技术领域的进展,总结RTM技术在国内民用飞机中应用的可行性,并提出了该工艺在国产民用飞机中应用所需开展的技术研究,对于国内民机复合材料液体成型工艺的应用具有指导意义。

典型先进树脂基复合材料成型工艺的发展综述

选取典型先进树脂基复合材料成型工艺,如热压罐成型工艺和RTM成型工艺,简要概述其发展和国内应用的新动态。

先进树脂基复合材料成型工艺仿真软件研发综述

在介绍先进树脂基复合材料成型工艺仿真软件技术特点及常用算法的基础上,重点论述RTM成型工艺及热压罐成型工艺研究发展现状,给出先进树脂基复合材料成型工艺仿真软件产品发展现状。同时,分析国内外相关软件研发差距,并结合工业软件自主研发需求,提出先进树脂基复合材料成型工艺仿真软件研发的针对性建议。

树脂基复合材料热压罐成型加压工艺模拟

针对热压罐成型工艺过程中加压时机不易准确把握的特点,研究了1种确定复合材料热压罐成型加压时机的计算方法。通过两种不同类型的树脂体系5405双马树脂和5284环氧树脂的实验表明,该方法的实验值与理论计算基本一致,该方法简便易行并已成功应用指导了5284/T300复合材料的热压罐成型。

筒状复合材料制件热压罐成型温度模拟及影响因素分析

筒状结构是航天飞行器的典型结构形式之一,其在热压罐成型工艺过程中多采用圆筒结构径向平面垂直于热压罐径向平面的放置方式,在其成型过程中筒状结构的迎风面、背风面、侧风面等可能会存在较大的温度分布不均匀现象,针对该问题,基于Fluent软件建立了考虑树脂固化反应放热的温度场分析方法,并选取圆筒结构典型位置的温度变化历程对仿真结果的有效性进行了验证,并且分析了圆筒结构的温度场分布特性。在此基础上,改变热压罐的升温速率,分析了圆筒制件内温度和固化度的分布变化规律。结果表明:对于圆筒结构热压罐成型过程,因为结构特性而带来的温度差异远远大于因传热引起的温度差异;热压罐升温速率从0.5K/min上升至5K/min,圆筒制件迎风面与背风面温度差值最大值仅增大1.1K,最大固化度差值仅增加2.08%,热压罐升温速率对圆筒结构温度场与固化度均匀性影响不大。研究结果对实际生产中圆筒结构的热压罐固化成型工艺优化有一定的指导意义。

航空发动机复合材料风扇叶片制造工艺应用进展

大涵道比商用涡扇发动机为了减轻重量和追求更高的涵道比,采用复合材料风扇叶片已成当今趋势。介绍了复合材料风扇叶片的发展与应用情况,总结了叶片的材料应用、模具设计和主流制造工艺,包括预浸料手工铺放/热压罐固化成型工艺、预浸料自动铺丝/热压罐固化成型工艺、三维机织碳纤维增强树脂传递模塑(RTM)成型工艺。同时分别介绍了Hexcel、Snecma、罗·罗等国外公司复材叶片的模具材料选择和结构设计,并针对3种制造工艺的特点进行了对比和分析。最后总结了制造复合材料风扇叶片的关键技术,并指出复合材料风扇叶片制造技术现已朝着材料形式混杂化、制造工艺自动化与自适应化、工装材料多样化的趋势发展。