热固性树脂基复合材料热隔膜成型过程数值仿真

元振毅¹，王永军¹，杨凯¹，刘天骄¹，王俊彪¹，魏生民¹，赵国强²，魏俊鹏²

1. 西北工业大学陕西省数字化制造工程技术研究中心2. 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司

摘 要：为研究制件成型过程中的层间滑移情况及固化后的回弹变形,首先,利用自行开发的热隔膜成型装置制备了热固性树脂基复合材料C型制件。同时,针对热隔膜成型过程建立了三维数值仿真模型;该模型由3个复合材料固化过程子模型构成,包括热-化学模型、层间滑移模型和固化变形模型。然后,在此基础上将固化过程中复合材料性能的时变特性引入到仿真模型中,并将仿真结果与文献中的实验结果进行比较。最后,利用建立的仿真模型对热隔膜成型过程进行了数值模拟,并与实验进行比对,重点研究了成型过程中温度、固化度分布、层间滑移以及固化变形情况。所得结果证明所建立的数值模型对热隔膜成型过程的预测具有较高的可靠性及准确性,可以为后续热隔膜成型参数优化和模具修正提供参考。

关键词：热固性树脂基复合材料;热隔膜成型;层间滑移;数值模拟;固化变形;