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RTM中纖維滲透率預(yù)測(cè)的研究進(jìn)展

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2015-12-07  來(lái)源:復(fù)材應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)  瀏覽次數(shù):75
       對(duì)國(guó)內(nèi)外在RTM成型工藝中的滲透率預(yù)測(cè)方法進(jìn)行了文獻(xiàn)回顧。系統(tǒng)論述了理論分析法和數(shù)值模擬法,評(píng)析了各方法中模型存在的問(wèn)題,比較了模型間的不足。理論分析法中詳細(xì)介紹了毛細(xì)管模型和規(guī)則排列柱陣模型在單向纖維滲透率預(yù)測(cè)中的應(yīng)用。數(shù)值模擬法中重點(diǎn)介紹了均勻化法、Boltzman網(wǎng)格法和單胞法對(duì)單向纖維和平面機(jī)織纖維滲透率的預(yù)測(cè)。回顧了國(guó)內(nèi)對(duì)滲透率預(yù)測(cè)的研究,其方法主要以實(shí)驗(yàn)分析為基礎(chǔ),分析了纖維結(jié)構(gòu)與滲透率的關(guān)系,討論了滲透率特性對(duì)工藝過(guò)程的影響規(guī)律。提出了目前在滲透率預(yù)測(cè)研究中仍然存在的一些不足,指出了該領(lǐng)域?qū)?lái)的研究方向。

       樹脂傳遞模塑f RT M)技術(shù)是一種適宜多品種、中批量、高質(zhì)量復(fù)合材料構(gòu)件制造的低成本成型技術(shù)。其基本原理是在設(shè)計(jì)好的模具中放置預(yù)成型增強(qiáng)體,閉合模具后,將所需的樹脂注入模具,當(dāng)樹脂充分浸潤(rùn)增強(qiáng)材料后加熱固化,然后脫模獲得產(chǎn)品。它以相對(duì)低的注射壓力,獨(dú)特的閉合模具設(shè)計(jì),潛在的高生產(chǎn)效率,在航空工業(yè)、汽車工業(yè)和一些非傳統(tǒng)的復(fù)合材料工業(yè)中的應(yīng)用日趨廣泛。
 
       RTM中纖維的浸潤(rùn)過(guò)程至關(guān)重要,充模過(guò)程的模擬是優(yōu)化工藝參數(shù)、設(shè)計(jì)模具和降低干斑等缺陷的有效手段。而可靠的充模模擬需要準(zhǔn)確的纖維滲透率數(shù)據(jù)。滲透率是纖維材料的固有屬性。它描述了織物或預(yù)成型體對(duì)樹脂流動(dòng)的阻礙作用。是微觀材料物理性能與宏觀產(chǎn)品質(zhì)量的橋梁與紐帶。因此,準(zhǔn)確的滲透率參數(shù)的獲得被國(guó)內(nèi)外眾多研究人員所關(guān)注。
 
       滲透率的獲得主要有以下三種途徑:實(shí)驗(yàn)測(cè)量法、理論分析法和數(shù)值模擬法。實(shí)驗(yàn)法測(cè)量滲透率較為困難,需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)以表征待選用纖維增強(qiáng)材料的范圍,所以對(duì)于不同預(yù)成型體滲透率的測(cè)試技術(shù)和測(cè)試方法尚未形成一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。比較而言,將滲透率作為纖維結(jié)構(gòu)函數(shù)的預(yù)測(cè)工作則具有重要意義。理論分析法和數(shù)值模擬法作為滲透率預(yù)測(cè)的兩種方法,其基本研究思路是:針對(duì)對(duì)滲透率的方向和大小起決定性作用的多孔介質(zhì)固有屬性,如:織物尺寸、堆積和排列方式以及纖維體積含量等。建立恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型,合理地近似其真實(shí)結(jié)構(gòu)。應(yīng)用流體力學(xué)原理建立求解方程,以邊界條件為定界條件,應(yīng)用相應(yīng)的計(jì)算軟件預(yù)測(cè)滲透率值。尤其是在計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的今天,借助其強(qiáng)大的計(jì)算功能,采用理論分析法和數(shù)值模擬法進(jìn)行滲透率預(yù)測(cè)的研究越來(lái)越受到關(guān)注。

資料下載:   RTM中纖維滲透率預(yù)測(cè)的研究進(jìn)展.pdf
 
關(guān)鍵詞: RTM 纖維 復(fù)合材料
 
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