基于PAM-RTM的CFRP平板RTM工艺及孔隙缺陷仿真

树脂传递模塑(RTM)成型过程中不同工艺参数对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)构件质量和性能有极大影响。为了精准设计RTM成型参数,降低最终构件的孔隙缺陷含量,分析充模过程中两种尺度孔隙率的变化及在构件中的分布规律,基于PAM-RTM软件对CFRP平板模型RTM成型的充模及双尺度孔隙形成进行了仿真模拟。分析了不同树脂黏度、浇注压力对填充时间及宏观和微观孔隙分布、孔隙率的影响规律;在构件中选取了不同位置的横向轴线并对比轴上宏观/微观孔隙的含量及分布特征,分析随着距离浇注口位置变化孔隙率的变化规律。结果表明,在恒压浇注条件下,浇注压力越大,树脂黏度越小,填充时间越短;树脂黏度为0.1Pa·s、浇注压力为1.5MPa时,充模时间最小,为13.11s。宏观孔隙率随浇注压力升高而减小,微观孔隙率则相反。宏观孔隙在开始填充一段时间后形成,孔隙率最终在出胶口达到最大值;微观孔隙则在填充初始阶段开始形成,孔隙率随着填充距离增加逐渐减小。3条横向轴上两种尺度孔隙率的变化趋势相近;浇注压力影响宏观孔隙开始形成的位置及微观孔隙结束形成的位置,并影响填充结束时的最大宏观孔隙率和填充开始时的最大微观孔隙率。

基于PAM-RTM的复合材料电池箱上盖板CRTM工艺填充仿真

基于PAM-RTM软件对复合材料电池箱上盖板的树脂传递模塑成型(RTM)工艺和压缩树脂传递模塑成型(CRTM)工艺进行了仿真模拟。分析了不同注胶方案以及树脂黏度、模具压缩速度对CRTM工艺充模时间的影响规律,对比研究了CRTM与RTM工艺在恒压注胶和恒流量注胶条件下的填充时间变化及压力分布特点;同时,对两种工艺在成型不同目标纤维含量制品时填充时间的变化进行了研究。结果表明,CRTM充模时间随树脂黏度升高而线性增大,随压缩速度增大而减小。在恒压注胶条件下,注胶压力越低,CRTM缩短填充时间的效果越明显;在恒流量注胶条件下,两种工艺的充模时间差距相对较小,但RTM在整个填充过程中的压力值显著高于CRTM。在成型不同目标纤维含量的制品时,CRTM总的填充时间变化不大,RTM的填充时间则会随目标纤维含量的提高而显著增加。