基于RTM技术的碳纤维/聚酰亚胺复合材料舵面一体化制备与验证

作     者：江晟达 罗楚养 张朋 文子豪 蔡培培 JIANG Shengda;LUO Chuyang;ZHANG Peng;WEN Zihao;CAI Peipei

作者机构：东华大学民用航空复合材料协同创新中心上海201620 中国空空导弹研究院洛阳471009 航空工业复合材料技术中心先进复合材料重点实验室北京101300 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2020年第37卷第9期

页      面：2152-2162页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：航空科学基金(20180112008) 青年人才托举工程(2016QNRC001) 东华大学青年教师科研启动基金 

主　　题：复合材料 舵面 聚酰亚胺 树脂传递模塑 破坏机制 

摘      要：设计了一种碳纤维/聚酰亚胺复合材料舵面结构,采用PAM-RTM软件模拟了舵面在注胶过程中的树脂流动,根据模拟结果设计了成型模具,并通过树脂传递模塑(RTM)工艺制备了耐高温碳纤维/聚酰亚胺复合材料舵面,对其进行了力学试验,并将三维有限元分析结果与试验结果对比。试验结果表明,碳纤维/聚酰亚胺复合材料舵面在150%的使用载荷下保持了结构的完整性,骨架的最大应变为2408×10^–6,复合材料蒙皮的最大应变为2371×10^–6。有限元分析结果表明,金属骨架的最大应力出现在舵轴根部圆弧过渡区,而碳纤维/聚酰亚胺复合材料蒙皮的最大应力出现在与垫片外圆弧接触处;碳纤维/聚酰亚胺复合材料舵面的初始破坏为蒙皮单向带横向拉伸失效。