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复合材料固化相关黏弹性性能演化及残余应力分析

张江涛 尚云东 张梅 刘立胜 翟鹏程 李书欣

张江涛, 尚云东, 张梅, 等. 复合材料固化相关黏弹性性能演化及残余应力分析[J]. 复合材料学报, 2017, 34(5): 978-986. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160823.002
引用本文: 张江涛, 尚云东, 张梅, 等. 复合材料固化相关黏弹性性能演化及残余应力分析[J]. 复合材料学报, 2017, 34(5): 978-986. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160823.002
ZHANG Jiangtao, SHANG Yundong, ZHANG Mei, et al. Analysis on the process dependent viscoelastic properties and residual stresses of composites during cure[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2017, 34(5): 978-986. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160823.002
Citation: ZHANG Jiangtao, SHANG Yundong, ZHANG Mei, et al. Analysis on the process dependent viscoelastic properties and residual stresses of composites during cure[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2017, 34(5): 978-986. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160823.002

复合材料固化相关黏弹性性能演化及残余应力分析

doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160823.002
基金项目: 国家自然科学基金(11202154);中央高校基本科研业务费专项资金(WUT:2016IB002)
详细信息
    通讯作者:

    张江涛,博士,副教授,研究方向为复合材料力学和计算力学 E-mail:zhjiangtao@whut.edu.cn

  • 中图分类号: TB330.1

Analysis on the process dependent viscoelastic properties and residual stresses of composites during cure

  • 摘要: 通过对复合材料固化度和温度相关黏弹性本构方程的分析,定义一个能综合反映固化度和温度等对复合材料黏弹性性能影响的无量纲参数Dem。当参数Dem都大于102时,复合材料基体处于流动状态;当参数Dem都小于10-2时,复合材料为弹性状态;仅当部分参数Dem小于102而大于10-2时,复合材料处于黏弹性状态。以AS4纤维/3501-6树脂复合材料为例,基于对其参数Dem在典型固化工艺过程中的演化,研究该复合材料黏弹性性能的发展过程,发现基于参数Dem分析得到的凝胶点时间与实验结果一致。根据复合材料黏弹性性能对残余应力发展的影响,将复合材料残余应力计算分为流动阶段和黏弹性阶段,并建立了相应的状态相关黏弹性本构模型。最后通过与原始模型预测结果的比较验证了提出的本构模型,表明本文提出的计算方法与原始黏弹性本构模型计算结果一致,但大大降低了计算所需的时间和存储空间。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-03
  • 修回日期:  2016-08-01
  • 刊出日期:  2017-05-15

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