樹脂傳遞模塑工藝(R TM)是纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料的重要制備工藝之一。當(dāng)樹脂的宏觀、細(xì)觀流動(dòng)前沿不一致時(shí)易于形成孔隙缺陷,從而降低復(fù)合材料性能。文中根據(jù)R TM工藝過程特點(diǎn),建立樹脂在纖維束間流動(dòng)的軸對(duì)稱模型,進(jìn)而根據(jù)流體力學(xué)和表面科學(xué),建立樹脂流體的表面張力和流體壓力耦合分析的方法,并采用流體體積函數(shù)(VO F)方法追蹤流動(dòng)前沿,分析溫度、纖維束間距、流動(dòng)速度等工藝參數(shù)對(duì)流體壓力和前沿的影響規(guī)律。
R TM工藝是纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料的重要制備工藝之一。樹脂在纖維預(yù)成型體中的流動(dòng)分為樹脂在纖維束之間的宏觀流動(dòng)和在
纖維束內(nèi)纖維絲之間的細(xì)觀流動(dòng),當(dāng)宏觀、細(xì)觀流動(dòng)前沿不一致時(shí)易于形成宏觀孔隙或細(xì)觀孔隙。研究工作表明,細(xì)觀孔隙含量每增加1%,材料的層間剪切強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等力學(xué)性能下降將超過50%。采用真空輔助的方法可以減少孔隙的含量,但不能完全解決子L隙和浸潤不良等問題。
目前,大部分研究工作將樹脂在模腔內(nèi)的充填過程看成牛頓流體在多子L介質(zhì)中的滲流過程,進(jìn)而采用達(dá)西定律模擬樹脂在整個(gè)模
腔內(nèi)的流動(dòng)前沿,并預(yù)測可能未完全浸潤的區(qū)域。某些學(xué)者開展了束內(nèi)、束間的流動(dòng)模擬,研究表面張力對(duì)樹脂流動(dòng)行為的影響,分析孔隙形成的影響因素。
本文根據(jù)R TM工藝過程特點(diǎn),建立束間流動(dòng)的軸對(duì)稱模型,分析溫度、纖維束間距、流速等工藝參數(shù)對(duì)流體壓力和前沿的影響規(guī)律。
資料下載: 基于表面張力和流體壓力耦合分析的樹脂傳遞模塑過程的細(xì)觀模擬.pdf
R TM工藝是纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料的重要制備工藝之一。樹脂在纖維預(yù)成型體中的流動(dòng)分為樹脂在纖維束之間的宏觀流動(dòng)和在
纖維束內(nèi)纖維絲之間的細(xì)觀流動(dòng),當(dāng)宏觀、細(xì)觀流動(dòng)前沿不一致時(shí)易于形成宏觀孔隙或細(xì)觀孔隙。研究工作表明,細(xì)觀孔隙含量每增加1%,材料的層間剪切強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等力學(xué)性能下降將超過50%。采用真空輔助的方法可以減少孔隙的含量,但不能完全解決子L隙和浸潤不良等問題。
目前,大部分研究工作將樹脂在模腔內(nèi)的充填過程看成牛頓流體在多子L介質(zhì)中的滲流過程,進(jìn)而采用達(dá)西定律模擬樹脂在整個(gè)模
腔內(nèi)的流動(dòng)前沿,并預(yù)測可能未完全浸潤的區(qū)域。某些學(xué)者開展了束內(nèi)、束間的流動(dòng)模擬,研究表面張力對(duì)樹脂流動(dòng)行為的影響,分析孔隙形成的影響因素。
本文根據(jù)R TM工藝過程特點(diǎn),建立束間流動(dòng)的軸對(duì)稱模型,分析溫度、纖維束間距、流速等工藝參數(shù)對(duì)流體壓力和前沿的影響規(guī)律。
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