基于模具-制件相互作用的复合材料制件固化变形数值模型

元振毅; 王永军; 王俊彪; 魏生民

doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150729.002

基于模具-制件相互作用的复合材料制件固化变形数值模型

西北工业大学陕西省数字化制造工程技术研究中心, 西安 710072

基金项目: 国家自然科学基金(51275420)

详细信息

通讯作者:
王永军,博士,副教授,研究方向为钣金成形、复合材料成型。E-mail:wyongjun@nwpu.edu.cn

中图分类号: TB330.1
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出版历程
- 收稿日期: 2015-05-21
- 修回日期: 2015-07-13
- 刊出日期: 2016-04-14

Numerical model on curing deformation of composite part based on tool-part interaction

Shaanxi Engineering Research Center for Digital Manufacturing Technology, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, China

摘要

摘要: 针对复合材料制件在成型过程中的固化变形这一关键技术问题,通过在模具与复合材料制件之间引入剪切层的方法,建立了预测复合材料制件固化变形的解析计算模型和有限元仿真模型。剪切层的剪切模量用来衡量固化过程中模具与复合材料制件之间的相互作用,其数值大小通过与实验数据进行比对而得到。基于建立的固化变形模型,与文献中已有的实验结果进行了比较。结果表明:所建立的模型具有较高的可靠性。同时针对L型复合材料制件建立了三维有限元仿真模型,模型中除考虑材料各向异性和化学收缩效应以外,还将成型过程中模具与复合材料制件间的相互作用考虑在内。模拟结果表明:引入模具作用后L型零件的固化变形预测结果更加准确。
- 复合材料 /
- 固化变形 /
- 有限元仿真 /
- 解析模型 /
- 模具-制件相互作用
Abstract: The deformation of composite parts during curing process is one of the key technique problems. Analytical calculation model and finite element simulation model were proposed to predict the curing deformation of composite parts by introducing a shear layer between the tool and composite part. The shear modulus of the shear layer was used to measure the interaction between the tool and composite part during curing process. The value of shear modulus was obtained by comparing with experimental data. Based on the proposed curing deformation model, the results were compared with experimental results in reference. Results show that the proposed model has good reliability. Meanwhile, a three dimensional finite element simulation model, which took part anisotropy of materials, chemical shrinkage and interaction between the tool and composite part in molding process into account, was also established for L-shaped composite part. Simulation results show that by introducing tool interaction, we could accurately predict curing deformations for L-shaped part.
- composites /
- curing deformation /
- finite element simulation /
- analytical model /
- tool-part interaction

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施引文献(33)

期刊类型引用(12)

1.	龙国文，曾开华，谢帮华，田海，邱智坚. 相变混凝土复合材料的性能研究综述及展望. 功能材料. 2024(10): 10038-10046 . 百度学术
2.	陈春鸣，张燕，彭建山. 轻质相变混凝土物理力学性能研究进展. 化工新型材料. 2024(S2): 294-298 . 百度学术
3.	肖桐，刘庆祎，张家豪，赵佳腾，刘昌会. 热固性树脂基复合相变材料的制备及其储能强化研究进展. 复合材料学报. 2023(03): 1311-1327 . 本站查看
4.	张宇，恽定康，邱菊. 冻融循环下相变混凝土剪力墙抗震性能研究. 徐州工程学院学报(自然科学版). 2023(01): 42-49 . 百度学术
5.	张家玮，黄玮，黄大建，李旭辉，马建虎，郑永. 基于微孔漂珠的相变微胶囊制备及其对砂浆力学和热性能影响. 复合材料学报. 2023(08): 4703-4719 . 本站查看
6.	于文艳，殷凯. 复合相变蓄热涂层的蓄放热调温特性. 科学技术与工程. 2023(31): 13492-13498 . 百度学术
7.	蔡昕辰，刘志彬，张云，白梅，刘锋. 相变材料在道路工程中的应用研究进展. 功能材料. 2021(12): 12013-12021 . 百度学术
8.	周建庭，聂志新，郭增伟，杨娟，郑忠. 相变混凝土的制备与性能研究综述. 江苏大学学报(自然科学版). 2020(05): 588-595 . 百度学术
9.	刘朋，缪正坤，田国华，刘伟，王东. 不同工况下陶粒吸附相变石蜡试验研究. 江苏科技信息. 2019(04): 44-46 . 百度学术
10.	司亚余，马芹永，罗小宝，顾皖庆，白梅. 癸酸-正辛酸与活性炭复合相变材料的制备. 安徽理工大学学报(自然科学版). 2019(03): 66-72 . 百度学术
11.	马芹永，白梅. 珍珠岩基相变骨料混凝土断裂特性试验与分析. 建筑材料学报. 2018(03): 365-369 . 百度学术
12.	顾皖庆，马芹永，白梅，罗小宝，司亚余. 月桂醇膨胀珍珠岩复合相变材料吸附试验与分析. 科学技术与工程. 2018(25): 230-235 . 百度学术