RTM成型復(fù)合材料T型接頭工藝參數(shù)優(yōu)化與力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究
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- 更新日期:2014-05-19
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詳細(xì)介紹
對(duì)樹(shù)脂傳遞模塑(RTM)成型的復(fù)合材料T型接頭進(jìn)行了工藝參數(shù)優(yōu)化、制備及力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究。應(yīng)用流動(dòng)模擬軟件,對(duì)RTM成型的復(fù)合材料T型接頭進(jìn)行了基體流動(dòng)數(shù)值模擬,確定模具最佳注射方式和出膠口位置,并優(yōu)化了影響樹(shù)脂充模時(shí)間的工藝參數(shù),顯著提高了RTM接頭的工藝性能。根據(jù)優(yōu)化工藝參數(shù)結(jié)果,制備了RTM成型的復(fù)合材料T型接頭試樣,并進(jìn)行了拉伸和壓縮試驗(yàn),分析了其破壞機(jī)制。根據(jù)拉伸和壓縮試驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果,發(fā)現(xiàn)RTM成型的復(fù)合材料T型接頭拉伸破壞模式主要為富樹(shù)脂三角區(qū)的樹(shù)脂與纖維布界面分層,其拉伸破壞主要取決于樹(shù)脂基體抗剝離分層的拉伸強(qiáng)度;壓縮破壞模式為底板中央部位的彎曲分層與折斷,其壓縮破壞由接頭底板中的纖維布抗拉強(qiáng)度決定;T型接頭的壓縮破壞強(qiáng)度高于拉伸破壞強(qiáng)度。
作為典型的連接形式,復(fù)合材料T型接頭被廣泛地應(yīng)用于航空航天與船舶等工程結(jié)構(gòu)中,因此,人們運(yùn)用試驗(yàn)、數(shù)值計(jì)算、試驗(yàn)與理論相結(jié)合的方法,對(duì)破壞強(qiáng)度與失效機(jī)制進(jìn)行了大量研究。She-noi等試驗(yàn)研究了T型接頭幾何尺寸對(duì)壓縮強(qiáng)度的影響;Marcadon等試驗(yàn)研究了T型接頭的疲勞失效過(guò)程,并討論了其疲勞失效機(jī)制;
復(fù)合材料T接頭的力學(xué)性能得到了大量研究,但是迄今為止,針對(duì)樹(shù)脂傳遞模塑(RTM)成型T接頭的力學(xué)性能的研究卻不多見(jiàn)。作為一種具有良好發(fā)展前景的成型工藝,RTM工藝正在航空航天和船舶工業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用,研究RTM成型T接頭的力學(xué)性能和破壞機(jī)制非常必要。因此,本文中對(duì)RTM成型T型接頭的力學(xué)性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,分析了其破壞模式和失效機(jī)制。
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