Simulating Resin Infusion through Textile Reinforcement Materials for the Manufacture of Complex Composite Structures

作     者：Robert S. Pierce Brian G. Falzon 

作者机构：Northern Ireland Advanced Composites and Engineering Centre Belfast BT3 9DZ UK School of Mechanical and Aerospace Engineering Queen's University Belfast Belfast BT9 5AH UK 

出 版 物：《Engineering》 (工程（英文）)

年 卷 期：2017年第3卷第5期

页      面：596-607页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 0808[工学-电气工程] 07[理学] 0817[工学-化学工程与技术] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：supported under the Australian Research Council’s Linkage Projects funding scheme (LP100100508) at Monash University in partnership with Boeing Research & Technology Australia the financial support of Bombardier and the Royal Academy of Engineering 

主　　题：复合材料 编织增强 悬垂 灌注 数值模拟 

摘      要：商用飞机对减轻机身重量和提高燃料效率的需求日益增强,这一需求促进了复合材料在商用飞机结构中的应用。当飞机的复合材料结构变得更庞大、更复杂时,传统的热压罐生产方法就会变得相当昂贵,这一现象引起了研究者对非热压罐成型技术的关注。在此技术中,树脂被注入强化预浸料层。然而,树脂灌注工艺与操作人员的技术和经验息息相关,特别是在开发复杂部件的生产策略时。作为一种用于预测的计算工具,流程建模旨在解决可靠性问题以及传统反复试验法所导致的浪费问题。大多数传统建模仍应用于工业,主要针对各向同性多孔强化材料的流体流动模拟。然而,最近的一些研究开始将编织材料的多尺度和多学科的复杂性纳入考虑范畴,其模拟方法可以提供更高的保真度。尤其考虑到具有渗透性和多孔性的强化材料导致的织物变形效应,新的多物理场流程模拟能够通过织物更好地预测树脂的灌注行为。除了综述与流程模拟相关的前人研究和工艺现状,本文还重点论述了最近关于复杂双圆顶组件的多物理场流程模拟与实验灌注的对比验证。通过考虑变形依赖的流动行为,多物理场流程模拟能够预测实际的流动行为,证明其与基础的各向同性渗透模型相比有很大程度的改进。