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穿孔泡沫夹芯复合材料灌注工艺仿真与方案优选

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复合材料学报 2023年第2期40卷 782-793页

作者：施赫荣王继辉倪爱清冯雨薇李想武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070 洛阳船舶材料研究所洛阳471039

以穿孔泡沫夹芯复合材料为研究对象,对其真空辅助树脂灌注(VARI)工艺进行了实验研究、仿真分析和方案优选。首先,通过实验测试与数值计算分别得到穿孔夹芯结构织物与芯材孔洞的渗透率;然后,对穿孔夹芯结构灌注过程进行三维仿真模拟,并... 详细信息

以穿孔泡沫夹芯复合材料为研究对象,对其真空辅助树脂灌注(VARI)工艺进行了实验研究、仿真分析和方案优选。首先,通过实验测试与数值计算分别得到穿孔夹芯结构织物与芯材孔洞的渗透率;然后,对穿孔夹芯结构灌注过程进行三维仿真模拟,并通过实尺度灌注实验验证了仿真模拟的可靠性;最后,基于验证的仿真模型进行工艺参数优选,拟合得到了灌注时间的预测模型。结果表明:数值仿真与实验值基本吻合,能较准确地模拟穿孔夹芯结构成型时的流动过程和孔隙分布;灌注时间的预测模型可用于指导实际生产;通过优化成型工艺参数可控制树脂的流动行为,达到缩短成型时间和降低构件孔隙率的目的。

关键词：穿孔夹芯结构复合材料真空辅助树脂传递模塑数值仿真工艺优选孔隙

天然纤维增强阴离子聚合尼龙6复合材料的加工与性能

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高分子材料科学与工程 2014年第2期30卷 83-88页

作者：陈鹏阚泽刘正英冯建民杨鸣波四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室四川成都610065

采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)法制备了天然纤维增强阴离子聚合尼龙6(APA-6)复合材料,并将其与玻璃纤维复合材料进行比较。首先对天然纤维进行预处理,然后对反应加工过程进行优化,选取了低活性和弱碱性的己内酰胺溴化镁(C1)作为引发... 详细信息

采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)法制备了天然纤维增强阴离子聚合尼龙6(APA-6)复合材料,并将其与玻璃纤维复合材料进行比较。首先对天然纤维进行预处理,然后对反应加工过程进行优化,选取了低活性和弱碱性的己内酰胺溴化镁(C1)作为引发剂,制备得到天然纤维复合材料。采用差示扫描量热仪分析了样品的结晶度,结果显示,天然纤维复合材料有更高的结晶度。扫描电镜观察2种复合材料的界面情况表明,天然纤维复合材料有更好的界面性能。对纯APA-6及其复合材料的弯曲性能和拉伸性能测试表明,天然纤维的加入使材料的力学性能有了较大幅度的提高,并且拥有较高的比强度和比模量。

关键词：天然纤维阴离子聚合尼龙6 真空辅助树脂传递模塑

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含阻尼层夹芯复合材料充模工艺与仿真

复合材料学报 2023年第8期40卷 4471-4480页

作者：孙士勇张润东王新玲杨睿大连理工大学机械工程学院大连116024

在复合材料中引入黏弹性阻尼层是改善复合材料结构振动特性的有效方法。针对穿孔硅橡胶夹芯复合材料的真空辅助树脂传递工艺(VARTM)进行了实验与仿真分析。首先采用恒压注射条件分别测试了纤维增强材料及加入导流网后的等效渗透率。然... 详细信息

在复合材料中引入黏弹性阻尼层是改善复合材料结构振动特性的有效方法。针对穿孔硅橡胶夹芯复合材料的真空辅助树脂传递工艺(VARTM)进行了实验与仿真分析。首先采用恒压注射条件分别测试了纤维增强材料及加入导流网后的等效渗透率。然后搭建了实验室VARTM观测平台进行了充模实验,同时基于RTM-Worx软件建立了树脂充模模型。通过对比实验与仿真的树脂流动状态图及不同时刻的填充面积,验证了仿真模型的有效性。最后,探究了阻尼层穿孔列间距、行距、直径及“边缘效应”等参数对树脂充模的时间及充模过程的影响。结果表明:仿真模型能够较好预测树脂流动情况,不合理的阻尼层参数会影响树脂的流动甚至导致缺陷的产生。

关键词：真空辅助树脂传递模塑夹芯复合材料充模过程渗透率边缘效应

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工字形三维机织复合材料的弯曲性能

纺织学报 2019年第4期40卷 66-71页

作者：黄耀丽吕丽华王观桔大连工业大学纺织与材料工程学院辽宁大连116034

为解决当前常用的工字形铺层复合材料在弯曲受力过程中发生分层的现象,通过对常规机织工艺进行合理设计,利用普通织机织造3种不同高度的工字形三维机织物,采用真空辅助树脂传递模塑成型技术将工字形三维机织物加工成3种不同高度的工字... 详细信息

为解决当前常用的工字形铺层复合材料在弯曲受力过程中发生分层的现象,通过对常规机织工艺进行合理设计,利用普通织机织造3种不同高度的工字形三维机织物,采用真空辅助树脂传递模塑成型技术将工字形三维机织物加工成3种不同高度的工字形三维机织复合材料并研究其受力特征;通过弯曲实验和ABAQUS有限元模拟分别对比分析不同高度的工字形三维机织复合材料在相同加载速度下的载荷/能量与位移间的关系及材料的弯曲破坏模式。研究结果显示,实验数据与有限元模型具有较好的一致性,表明该有限元模型具有较高的可靠性,可用于预测不同高度的工字形三维机织复合材料的力学性质,可为高冲击损伤容限的工字形三维机织复合材料优化设计提供理论指导。

关键词：复合材料工字形三维机织结构真空辅助树脂传递模塑有限元模拟

电泳烘烤对EP/CF及EP/CF/GF复合材料力学性能的影响

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中国塑料 2024年第3期38卷 1-6页

作者：崔晓凤方梅杜松林张娜黄明高国利许经纬郑州大学材料成型及模具技术教育部重点实验室-橡塑模具国家工程研究中心郑州450002 深圳市银宝山新科技股份有限公司广东深圳518108 常州宏发纵横新材料科技有限公司江苏常州213135

采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制备了不同铺层方式的碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP):环氧树脂/碳纤维(EP/CF)和环氧树脂/碳纤维/玻璃纤维毡(EP/CF/GF)复合材料,重点研究了不同铺层纤维体系的CFRP渗透率以及电泳烘烤前后的力... 详细信息

采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制备了不同铺层方式的碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP):环氧树脂/碳纤维(EP/CF)和环氧树脂/碳纤维/玻璃纤维毡(EP/CF/GF)复合材料,重点研究了不同铺层纤维体系的CFRP渗透率以及电泳烘烤前后的力学性能变化,探究了其失效机理。结果表明,[±45°]铺层方式有利于体系中树脂的浸润,且加入GF能够明显提高体系的渗透率;电泳烘烤后,CF[0/90°]、CF[±45°]和CF/GF[±45°]的拉伸强度分别下降了15.65%、12.05%和6.77%,模量分别下降了9.08%、16.39%和10.04%,而CF/GF[0/90°]的拉伸强度和模量则分别提高了7.74%和6.95%;在弯曲性能方面,电泳烘烤后CF[0/90°]、CF/GF[0/90°]、CF[±45°]和CF/GF[±45°]的弯曲强度分别下降了7.62%、8.23%、15.89%和48.39%,模量分别降低了9.23%、3.69%、17.85%和34.38%;而电泳烘烤对4种材料的压缩性能影响较小;电泳后,CF[0/90°]和CF[±45°]的储能模量、损耗模量均有一定幅度提高,CF/GF[0/90°]和CF/GF[±45°]的储能模量、损耗模量均有下降。

关键词：碳纤维增强聚合物真空辅助树脂传递模塑渗透率电泳烘烤

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新型树脂传递模塑技术

化工新型材料 2006年第3期34卷 36-38页

作者：齐燕燕刘亚青张彦飞中北大学化学工程系太原030051

概述了传统树脂传递模塑(RTM)及在其基础上发展起来的新型RTM工艺,包括真空辅助树脂传递模塑(VARTM)、Seemann复合材料树脂浸渍模塑成型工艺(SCRIMP)和树脂膜渗透成型工艺(RFI)的成型原理、优点,并指出目前存在的缺点及解决方法。

关键词：树脂传递模塑真空辅助树脂传递模塑 Seemann复合材料树脂浸渍模塑树脂膜渗透

高性能机载雷达罩VARTM工艺用树脂/纤维浸润性研究

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工程塑料应用 2004年第8期32卷 26-29页

作者：宫兆合周文胜王旭东梁国正张明习徐京祥西北工业大学理学院应用化学系空军驻济南地区军事代表室济南250023 空军驻济南地区军事代表室航空第六三七研究所海军驻天津代表室(济南)

研究了采用真空辅助树脂传递模塑 (VARTM )工艺制造高性能机载雷达罩的TDE - 85环氧树脂、间苯二甲酸二烯丙酯 (DAIP)和E - 5 1环氧树脂三种材料体系的浸润性能。结果表明 ,三种材料体系中 ,DAIP体系具有较好的浸润性能 ,粘度较低 ,最... 详细信息

研究了采用真空辅助树脂传递模塑 (VARTM )工艺制造高性能机载雷达罩的TDE - 85环氧树脂、间苯二甲酸二烯丙酯 (DAIP)和E - 5 1环氧树脂三种材料体系的浸润性能。结果表明 ,三种材料体系中 ,DAIP体系具有较好的浸润性能 ,粘度较低 ,最适合采用VARTM工艺制备雷达罩。

关键词：雷达罩 VARTM工艺真空辅助树脂传递模塑间苯二甲酸二烯丙酯环氧树脂浸润性纤维

VARTM工艺树脂固化过程温度场的模拟与实验

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塑料工业 2016年第4期44卷 43-46,63页

作者：赖家美余松标邹如荣王科黄志超南昌大学机电工程学院聚合物成型研究室江西南昌330031 华东交通大学载运工具重点实验室江西南昌330013

基于热传导和固化动力学理论,采用有限元法,建立了复合材料固化过程的物理模型和数学模型,采用fluent编制固化计算程序,模拟和分析了层合板固化过程中不同时刻的固化放热和温度分布情况,通过对比温度变化云图,获取相差最大部位的温差约... 详细信息

基于热传导和固化动力学理论,采用有限元法,建立了复合材料固化过程的物理模型和数学模型,采用fluent编制固化计算程序,模拟和分析了层合板固化过程中不同时刻的固化放热和温度分布情况,通过对比温度变化云图,获取相差最大部位的温差约为2.46℃。以R688型环氧树脂为基体、玻璃纤维布为增强材料使用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺固化成型中进行温度场的测量实验,通过温度记录仪采集预埋入纤维布中数点位置的热电偶的温度,记录复合材料在固化过程中不同位置和不同时刻的温度变化情况。研究表明:模拟和实验结果基本吻合,证明该方法的有效性和准确性。

关键词：真空辅助树脂传递模塑固化温度场热传导固化动力学

工艺参数对VARTM中树脂充模流动的影响研究

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工程塑料应用 2013年第12期41卷 49-53页

作者：赖家美王德盼陈显明王科何建涛南昌大学机电工程学院聚合物成型研究室南昌330031

采用可视化树脂流动实验装置,研究了高渗透导流介质、树脂黏度、树脂注射方式和真空压力等工艺参数对真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺中树脂充模流动过程的影响。结果表明,VARTM工艺中高渗透导流介质对树脂充模的速度起着主导作用;随... 详细信息

采用可视化树脂流动实验装置,研究了高渗透导流介质、树脂黏度、树脂注射方式和真空压力等工艺参数对真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺中树脂充模流动过程的影响。结果表明,VARTM工艺中高渗透导流介质对树脂充模的速度起着主导作用;随着树脂黏度的增大,完成充模所需时间呈现指数增加趋势;树脂注射方式对充模速度和充模流动模式影响大,树脂采用边界点型注射时充模所需时间是边界线型注射的3倍,是四周注射的9倍;随着真空压力的增大,完成充模所需的时间呈现先变大后变小的趋势。

关键词：真空辅助树脂传递模塑高渗透导流介质树脂黏度注射方式真空压力充模流动