基于连续编织-缠绕-拉挤成型工艺的复合材料直管固化研究

根据复合材料固化成型原理,建立采用连续编织-缠绕-拉挤成型工艺生产的复合材料直管的传热模型以及固化动力学模型,利用有限元软件ANSYS和APDL语言开发复合材料直管固化过程数值模拟程序,以三维复合材料直管为模型进行固化数值模拟仿真,从而分析不同参数对采用连续编织-缠绕-拉挤成型工艺复合材料直管固化成型过程中的温度与固化度的影响。通过对复合材料直管模型进行固化数值模拟仿真分析可以得到工艺参数(如初始温度、加温历程、拉挤速度等参数)对固化过程的影响规律。对应用连续编织-缠绕-拉挤成型工艺生产的复合材料直管进行在线温度测试,测试结果表明数值模拟与实际生产工艺贴合,对实际生产有指导意义。

复合材料管道连续编织–缠绕–拉挤工艺研究

提出一种连续编织–缠绕–拉挤工艺,通过分析拉挤前后复合材料管道的几何结构,得出编织层纱束与缠绕层纱束在经过拉挤成型模具前后线型的变化关系,给出满足制品各层纤维均匀受力的编织–缠绕–拉挤工艺的线型设计要求;考虑缠绕层、编织层进入拉挤成型模具前后的线型变化关系和管道的设计要求,分别设计缠绕线型和编织线型;按设计的线型试制多种规格的复合材料管道,通过对比分析理论纱束角度与实际测量值,发现同一直径的管道,编织角的误差小于缠绕角的误差,两者均控制在1.5o以内,角度误差率均小于3%,且误差均随管道厚度的增大而减小,管道直径越大,编织角与缠绕角越接近实际值。通过分析管道试件的超声波扫描图,管道无明显缺陷,纱束间无明显细缝,证明设计的纱束线型变化合理。