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预成型体渗透率预测及其受压缩变形的影响

复合材料学报 2015年第3期32卷 840-847页

作者：金天国魏雅君杨波毕凤阳哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 黑龙江工程学院机电工程学院哈尔滨150001

建立了织物预成型体单胞内纱线间细观流动和纱线内部微观流动的统一的数学模型。基于最小势能原理建立了织物松弛状态下的单胞几何模型,同时对在模具压缩下的单胞变形进行了分析,并建立了不同压缩状态下的单胞几何模型。通过对单胞内树... 详细信息

建立了织物预成型体单胞内纱线间细观流动和纱线内部微观流动的统一的数学模型。基于最小势能原理建立了织物松弛状态下的单胞几何模型,同时对在模具压缩下的单胞变形进行了分析,并建立了不同压缩状态下的单胞几何模型。通过对单胞内树脂流动数学模型的数值求解,获得了流动速度场及压力场,进而预测了预成型体的渗透率。预测1组不同压缩状态下的单胞渗透率,研究了预成型体压缩变形对渗透率的影响。结果显示:随着压缩量的增加,其渗透率逐渐降低。通过实验测量及数据分析,验证了建模和预测方法的正确性。

关键词：渗透率预成型体压缩变形几何建模流动仿真

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预成型体纵向渗透率统计模型

复合材料学报 2004年第2期21卷 105-110页

作者：陈鹏段跃新梁志勇北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100083

　预成型体渗透率是LCM工艺重要的材料工艺参数,建立渗透率模型对认识纤维/树脂流动浸润机理,更准确地预报渗透率及优化工艺和材料参数具有重要意义。本文作者以LCM工艺复合材料的微观结构分析为依据,建立纵向渗透率的统计模型,系统研... 详细信息

　预成型体渗透率是LCM工艺重要的材料工艺参数,建立渗透率模型对认识纤维/树脂流动浸润机理,更准确地预报渗透率及优化工艺和材料参数具有重要意义。本文作者以LCM工艺复合材料的微观结构分析为依据,建立纵向渗透率的统计模型,系统研究单向预成型体材料微观结构及参数对其渗透特性的影响规律,并进行了实验验证。

关键词：预成型体微观结构纵向渗透率统计模型

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真空导入模塑工艺中织物预成型体的可压缩性

复合材料学报 2011年第6期28卷 1-7页

作者：杨金水肖加余曾竟成彭超义杨孚标冯学斌国防科学技术大学航天与材料工程学院长沙410073 株洲时代新材料科技股份有限公司株洲412007

采用真空加载方法研究了循环加载、织物形态、纤维种类、织物层数、铺层方式和混杂方式等参数对真空导入模塑工艺(VIMP)中纤维织物预成型体压缩行为的影响。结果表明:预成型体纤维体积分数随着压缩循环加载次数的增加而逐渐增大,但增幅... 详细信息

采用真空加载方法研究了循环加载、织物形态、纤维种类、织物层数、铺层方式和混杂方式等参数对真空导入模塑工艺(VIMP)中纤维织物预成型体压缩行为的影响。结果表明:预成型体纤维体积分数随着压缩循环加载次数的增加而逐渐增大,但增幅呈现逐渐减小的趋势;在相同的压缩载荷下,预成型体的纤维体积分数随着织物层数的增加而增大,但增幅很小,对于VIMP制备复合材料构件基本可以忽略;纤维预成型体在压缩载荷下的响应方式与织物形态、纤维种类、铺层方式和混杂方式等因素密切相关,单向铺层比正交铺层更容易压缩而获得较高的纤维体积分数,夹芯混杂比层间混杂方式更容易压缩。

关键词：真空导入模塑工艺(VIMP) 可压缩性纤维体积分数预成型体

三维编织预成型体的织造及三维编织复合材料细观结构研究进展

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材料工程 2018年第11期46卷 25-36页

作者：韩振宇梅海洋付云忠富宏亚哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

三维编织复合材料由于具有优异的力学性能而得到了广泛关注,这些性能的获得离不开其具有的特殊结构,本文从预成型体织造及复合材料细观结构两个方面进行综述。在织造技术方面,对当前编织方法及设备进行了介绍,并评述了近年来对编织新方... 详细信息

三维编织复合材料由于具有优异的力学性能而得到了广泛关注,这些性能的获得离不开其具有的特殊结构,本文从预成型体织造及复合材料细观结构两个方面进行综述。在织造技术方面,对当前编织方法及设备进行了介绍,并评述了近年来对编织新方法的探索以及对编织过程的研究。在细观结构方面,详述了细观结构研究由抽象到具体的发展历程,指出当前模型对于纤维束变形的表征的不足之处,并对两种先进的建模方法进行了介绍。最后指出今后的研究中可进一步建立三维编织结构的表征方法以探索新型编织结构,研究纤维束变形机理以获得更为真实的细观结构模型。

关键词：复合材料三维编织预成型体细观结构

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织物预成型体毛细作用研究

材料工程 2006年第6期34卷 20-23,32页

作者：于育强张佐光唐邦铭梁子青北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100083 北京航空材料研究院先进复合材料国防科技重点实验室北京100095

研究了不同定型剂含量、纤维体积分数的三种织物的毛细作用,运用达西定理由非线性回归法得到了纤维织物的毛细压力和渗透率的解析值。并由实验结果分析了定型剂含量、纤维体积分数对不同种类织物的浸润的影响规律。研究结果表明:织物的... 详细信息

研究了不同定型剂含量、纤维体积分数的三种织物的毛细作用,运用达西定理由非线性回归法得到了纤维织物的毛细压力和渗透率的解析值。并由实验结果分析了定型剂含量、纤维体积分数对不同种类织物的浸润的影响规律。研究结果表明:织物的毛细渗透速度主要是由毛细压力决定;在本实验范围内渗透率随Vf的增加而线性下降,而毛细压力和渗透速度随Vf的增加呈现了一个先减小后增大的过程;定型剂的加入使织物的毛细压力减小,使SW280和3186两种缎纹布渗透率略有减小而G827单向布的渗透率增大。

关键词：预成型体渗透率毛细压力定型剂

真空辅助成型工艺中预成型体的厚度变化与过流控制

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复合材料学报 2012年第5期29卷 244-248页

作者：潘利剑刘卫平陈萍戚方方中国商飞上海飞机制造有限公司上海200436

采用无接触式电涡流位移传感系统,对真空辅助成型工艺中预成型体的厚度变化进行了实时监测。揭示了该成型工艺过程中预成型体的厚度变化规律,并考察了树脂过流控制时间对制件厚度与纤维体积含量的影响。结果表明,在整个工艺过程中预成... 详细信息

采用无接触式电涡流位移传感系统,对真空辅助成型工艺中预成型体的厚度变化进行了实时监测。揭示了该成型工艺过程中预成型体的厚度变化规律,并考察了树脂过流控制时间对制件厚度与纤维体积含量的影响。结果表明,在整个工艺过程中预成型体的厚度变化可分为三个阶段:在树脂浸入后,预成型体厚度迅速增加;在树脂过流控制阶段,预成型体厚度变化较小且保持在较高水平;在树脂管关闭后,预成型体厚度迅速下降并逐渐趋于稳定。制件厚度与树脂过流控制时间的变化关系类似于正弦曲线,在树脂过流控制时间约为10min时,纤维体积分数最低,较无过流控制降低1.7%;在树脂过流控制时间约为40min时,纤维体积分数最高,较无过流控制提高1.6%。

关键词：复合材料真空辅助成型预成型体过流控制厚度纤维体积分数

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“离位”增韧预成型体压缩特性

复合材料学报 2015年第4期32卷 1194-1200页

作者：刘刚李伟东李龙肇研益小苏中航工业复合材料技术中心北京航空材料研究院先进复合材料重点实验室北京100095 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191

针对'离位'增韧预成型体的液态成型工艺性,研究了两种不同结构形式增韧层'离位'增韧预成型体的厚度压缩特性。分别采用多孔薄膜结构增韧层、高孔隙率无纺布结构增韧层与碳纤维织物交替铺层制备'离位'增韧预成型体,采用力学试验机测试其... 详细信息

针对'离位'增韧预成型体的液态成型工艺性,研究了两种不同结构形式增韧层'离位'增韧预成型体的厚度压缩特性。分别采用多孔薄膜结构增韧层、高孔隙率无纺布结构增韧层与碳纤维织物交替铺层制备'离位'增韧预成型体,采用力学试验机测试其厚度压缩特性。实验结果表明,预成型体压缩过程中,在相同压力水平下,增韧层的引入会降低预成型体的纤维体积分数;不同压力水平下,预成型体的压缩行为与增韧层结构形式有关。此外,采用织物预成型体厚度压缩本构模型,对'离位'增韧预成型体的压缩厚度进行了预测,通过模型预测值与实验值的比较,确定了模型中的经验指数k=2时,两者吻合较好。

关键词： “离位”增韧预成型体厚度压缩本构模型织物

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织物预成型体的可压缩性研究

材料工程 2006年第6期34卷 5-8,45页

作者：梁子青唐邦铭李艳亮益小苏北京航空材料研究院先进复合材料国防科技重点实验室北京100095

研究了预定型织物在压实阶段的可压缩性,涉及压缩过程中纤维体积含量的变化特点。结果表明,预定型织物对压缩载荷的响应方式与织物层数及定型剂含量有关,织物层数的增加,相同载荷作用下易于获得较高的纤维体积含量;预定型处理降低了织... 详细信息

研究了预定型织物在压实阶段的可压缩性,涉及压缩过程中纤维体积含量的变化特点。结果表明,预定型织物对压缩载荷的响应方式与织物层数及定型剂含量有关,织物层数的增加,相同载荷作用下易于获得较高的纤维体积含量;预定型处理降低了织物的可压缩性,随定型剂含量的增加,最终获得的纤维体积含量表现出下降的趋势;在实验施加的压缩载荷作用下,预定型织物的压实后纤维体积含量趋于一致,与压缩织物的层数关系不明显,但仍然受定型剂含量影响。

关键词：预成型体预定型可压缩性液态成型

VIMP中结构拐角对纤维预成型体渗透特性的影响

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复合材料学报 2015年第1期32卷 217-226页

作者：钟勇肖加余尹笃林杨金水国防科学技术大学航天科学与工程学院长沙410073 湖南师范大学石化新材料与资源精细利用国家地方联合工程实验室长沙410081

采用真空导入模塑工艺(VIMP)制备纤维增强聚合物基复合材料多墙结构件时,多墙体拐角处的纤维弯曲变形可能导致多墙体局部渗透特性发生变化。通过可视化流动实验考察了拐角对多墙体渗透特性和树脂流动行为的影响。结果表明:无论是否使用... 详细信息

采用真空导入模塑工艺(VIMP)制备纤维增强聚合物基复合材料多墙结构件时,多墙体拐角处的纤维弯曲变形可能导致多墙体局部渗透特性发生变化。通过可视化流动实验考察了拐角对多墙体渗透特性和树脂流动行为的影响。结果表明:无论是否使用导流介质,多墙体中的拐角对树脂流体在VIMP灌注过程中都具有局部阻力作用,降低了树脂充模流动速度和多墙体整体表观渗透率,即存在拐角效应;拐角处铺放导流介质能有效降低拐角效应;随着拐角到注胶口的距离增大,整体表观渗透率表现为先下降后上升。

关键词：真空导入模塑工艺玻璃纤维渗透率拐角效应导流介质预成型体