复合材料热压工艺多物理场耦合数学模型
来源期刊：复合材料学报2008年第2期
论文作者：刘勇 吴颂平
关键词：热压工艺; 多物理场; 体积平均方法; 树脂流动; 数值模型;
摘 要：针对热压工艺特点,将预浸料视为可变形的多孔介质,通过体积平均,建立了固化过程中温度、纤维应力和树脂流动多物理场耦合的数学模型.该模型考虑了纤维变形和体积分数变化的影响,反映了渗透率和纤维体积分数的关系.对于复合材料层合平板热压工艺,通过进一步简化,给出了一维固化方程,并进行了有限元数值分析.数值模拟中采用ALE移动网格方法来处理动边界问题.计算结果表明,与非耦合的经典模型相比,该模型给出的结果能更好地与实验吻合,层合板逐层压缩现象也和实验结果一致.而且该模型能预测树脂的排出量和纤维层间纤维体积分数的变化.
刘勇1，吴颂平1
(1.北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京,100083)
摘要:针对热压工艺特点,将预浸料视为可变形的多孔介质,通过体积平均,建立了固化过程中温度、纤维应力和树脂流动多物理场耦合的数学模型.该模型考虑了纤维变形和体积分数变化的影响,反映了渗透率和纤维体积分数的关系.对于复合材料层合平板热压工艺,通过进一步简化,给出了一维固化方程,并进行了有限元数值分析.数值模拟中采用ALE移动网格方法来处理动边界问题.计算结果表明,与非耦合的经典模型相比,该模型给出的结果能更好地与实验吻合,层合板逐层压缩现象也和实验结果一致.而且该模型能预测树脂的排出量和纤维层间纤维体积分数的变化.
关键词:热压工艺; 多物理场; 体积平均方法; 树脂流动; 数值模型;
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