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纖維/樹脂復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的固化變形分析

資料類型：

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關(guān)鍵詞：

纖維/樹脂復(fù)合材料樹脂熱固化固化變形各向異性粘彈性

資料大小：

998K

所屬學(xué)科：

通用高分子材料

來源：

來源網(wǎng)絡(luò)

簡介：

在纖維/樹脂復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的制造過程中，由于材料的熱脹冷縮效應(yīng)、樹脂基體的化學(xué)收縮效應(yīng)、復(fù)合材料與模具材料在熱膨脹系數(shù)上的顯著差異等因素的協(xié)同影響，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件往往產(chǎn)生復(fù)雜的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致其脫模后的尺寸和形狀有別于預(yù)期的結(jié)構(gòu)件尺寸和形狀，即發(fā)生了所謂的固化變形現(xiàn)象[1]。通常，固化變形現(xiàn)象增加了結(jié)構(gòu)件后繼加工和裝配的難度，當變形過大時甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件報廢，從而增加制造成本，延長生產(chǎn)周期[2]。因此，在固化成型過程中減小內(nèi)應(yīng)力和控制固化變形，對提高復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件成型質(zhì)量和降低成本具有特別重要的意義。本文針對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件固化變形的三方面影響因素（材料的熱脹冷縮效應(yīng)、樹脂基體的化學(xué)收縮效應(yīng)、模具結(jié)構(gòu)和約束方式），采用有限元方法揭示了復(fù)合材料的固化度-體積-溫度的定量關(guān)系[3]，分析了纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的熱固化成型和內(nèi)應(yīng)力演變過程，進而數(shù)值模擬了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的固化變形，比較性分析了樹脂基體的線彈性模型和粘彈性模型對固化變形的影響。研究表明：當復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件中樹脂所占的比重越大、樹脂收縮率越大時，復(fù)合材料固化殘余應(yīng)力和固化變形越明顯。可以通過降低復(fù)合材料固化成型工藝的冷卻速率、減小樹脂基體的固化收縮率以及采用對稱鋪層等方式來減小復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的固化變形量[4-5]。

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liu

上傳時間：

2013-05-29 15:42:48

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