纤维体积含量和富树脂对复合材料V型结构固化变形的影响

来源期刊：复合材料学报2018年第3期

论文作者：王乾 关志东 蒋婷 王仁宇

文章页码：580 - 590

关键词：复合材料;热压罐工艺;回弹变形;纤维体积含量;富树脂;有限元分析;

摘    要：为研究模具因素对复合材料纤维体积含量、富树脂以及固化变形的影响,利用热压罐工艺完成了T700/QY9611复合材料V型结构成型试验,对其纤维体积含量、富树脂厚度以及回弹变形进行测量与研究。建立了考虑热载荷、树脂收缩载荷、模具接触、纤维体积含量以及富树脂等因素的复合材料回弹变形预测三维有限元分析模型,定量分析了纤维体积含量梯度和富树脂对回弹变形的影响。研究结果表明:使用阴模模具产生10.0%的纤维体积含量梯度和2.2mm的富树脂,拐角半径增大后分别减小为6.8%和1.2mm,模具材料的影响较小;使用阴模成型试验件变形增大21.0%,使用拐角半径较大的阴模,变形减小了9.6%,阴模模具主要通过纤维体积含量和富树脂影响回弹变形;模拟结果表明:V型构件的变形与纤维体积含量梯度和富树脂厚度呈正比例,10%的纤维体积含量梯度导致13.5%的变形差异,3.0mm厚的富树脂会产生45.8%的变形差异。模拟结果与实验结果对比验证了模型的准确性。