樹脂基復合材料曲面構(gòu)件固化變形過程數(shù)值模擬.pdf

1、纖維增強型復合材料的應用逐漸由裝備的非承力部位、次承力部位向大型主承力部位等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部位轉(zhuǎn)化，固化變形仿真模擬技術(shù)可以通過在設(shè)計階段控制固化變形的復雜影響因素達到預測和控制復合材料大型構(gòu)件固化變形的目的。現(xiàn)有固化變形仿真技術(shù)已經(jīng)可以預測簡單外形構(gòu)件的固化變形，但還無法預測復雜曲面復合材料構(gòu)件的固化變形。論文研究復雜厚曲面復合材料構(gòu)件的固化變形問題，提出以計算流體力學求解復合材料材料坐標系的方法，搭建復雜曲面復合材料構(gòu)件固化變形的多物理場

2、耦合有限元仿真模型。
　　基于傅里葉熱傳導定律和固化反應動力學理論對AS4\3501-6復合材料層合板固化反應過程中溫度場和固化度場的分布和變化歷程進行分析，利用COMSOL軟件搭建固化過程的熱-化學模型，得到了層合板內(nèi)部溫度和固化度的變化歷程。
　　分別研究固化過程中樹脂基體和纖維增強體的物理參數(shù)演變規(guī)律，利用細觀力學理論，搭建相應復合材料體系的物理參數(shù)變化模型。運用COMSOL軟件，根據(jù)復合材料力學理論，在熱-化學模型的

3、基礎(chǔ)上加入復合材料殘余應力模塊，搭建復合材料固化變形模型。
　　研究納維-斯托克斯公式，通過對比纖維材料方向與流體定常流線之間的相似性，搭建用計算流體力學求解曲面復合材料曲面材料坐標系的模型。再將其與復合材料變形模型整合，組成曲面復合材料固化變形模型。
　　最后，利用光纖光柵應變測試系統(tǒng)和熱電偶溫度測試系統(tǒng)測試了一個曲面復合材料構(gòu)件固化過程中應變和溫度的變化歷程，與曲面復合材料固化變形模型的仿真結(jié)果作對比，驗證本文曲面復合材