基于有限元模擬的復合材料構件熱壓罐成型工藝研究.pdf

1、為解決飛機復合材料構件熱壓罐成型過程中固化工藝引起固化不均、傳統(tǒng)模具設計方法帶來的成本高、效率低且不能定量控制構件變形等問題，結合“十一五”國家科技支撐計劃項目以及航空企業(yè)的實際需求，針對基于有限元模擬的復合材料構件熱壓罐成型工藝研究中分析模型復雜度高、工藝參數(shù)及模具對構件固化變形的影響規(guī)律不明確、模具型面補償設計不成熟等難點，本文基于有限元方法對復合材料構件熱壓罐成型中固化工藝參數(shù)和模具進行了深入研究，論文主要創(chuàng)新如下：
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2、)基于有限元分析研究了熱壓罐固化工藝參數(shù)對熱固性復合材料溫度場的影響?；跓峁绦詮秃喜牧先S熱傳導和固化放熱模型，考慮了模具對構件溫度場的影響，建立了復合材料固化有限元模型，定量分析了固化工藝參數(shù)對復合材料溫度場的影響規(guī)律。
　　2)基于有限元分析研究了模具對柱面復合材料構件固化變形的影響。分析了復合材料熱壓罐成型固化過程的多場耦合關系，考慮模具的作用，建立了柱面復合材料構件固化過程的有限元分析模型?；诖四Ｐ?，研究了模具材料、模

3、具厚度和模具形式對柱面復合材料構件固化變形的影響。
　　3)提出了基于有限元分析的復合材料構件熱壓罐成型模具型面補償設計方法。通過分析構件固化變形，根據(jù)構件型面節(jié)點位置變化，反復補償模具型面達到控制構件變形的目的。以柱面復合材料構件為例對該方法進行了驗證，證明了該方法的正確性和有效性。
　　4)根據(jù)以上研究，基于ABAQUS平臺編制程序，開發(fā)了復合材料構件熱壓罐成型固化分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)復合材料固化溫度場分析、固化變形