复合材料风扇叶片榫头铺层设计及加工制造

碳纤维复合材料风扇叶片榫头段是铺层数量最多、递减铺层最集中的部位,榫头的铺层质量影响叶片的低周疲劳强度。为完成叶片榫头段的铺层设计,基于铺层设计准则,建立了一种适用于航空发动机复合材料风扇叶片榫头段铺层设计的方法。根据铺层高度大小将铺层分为结构层和插入层,在结构层铺层设计中考虑了高度递减层的角度与铺放位置。在插入层铺层设计中,考虑了单组插入层铺层数量、单组插入层内部铺层顺序及铺层角度、单组插入层形成的坡度、相邻插入层之间的错开距离等五个方面的因素,确定了单组插入层的结构及其在榫头的分布。根据设计方案对榫头进行加工制造,成型的榫头试样件厚度检测质量良好,证实了该铺层设计方法的可行性。     

复合材料在航空发动机风扇叶片上的应用综述

大涵道比涡扇发动机为不断减重,大量使用复合材料风扇叶片。本文综述了复合材料风扇叶片的发展与应用情况,总结了叶片各制造工艺的特点,包括预浸料手工铺放/热压罐固化成型工艺、预浸料自动铺丝/热压罐固化成型工艺、三维机织碳纤维增强树脂传递模塑(RTM)成型工艺。复合材料风扇叶片的制造工艺正朝着自动化、高精度的方向发展。     

浅谈复合材料C型梁的制造工艺

介绍了复合材料C型梁零件加工技术现状,从材料性能、工艺性研究、外形和铺层设计、固化变形控制、厚度控制以及工装设计等方面进行综合分析,以便于工程技术人员在复合材料C型梁制造时设计合理的制造工艺,从而提升产品加工质量。     

树脂基超混杂复合材料成型工艺研究

本文系统研究了金属纤维 /树脂基超混杂复合材料层压成型工艺(即SHCM)的铺层设计和铺层工艺 ,探讨并确定了固化工艺和后固化处理参数 ,从而使材料具有优异的性能。     

碳/环氧复合材料C波段天线反射面研制

简述了碳/环氧复合材料C波段天线的组成,并对天线反射面制造工艺过程、材料选择及特性、铺层分析、成型模具设计、固化成型工艺参数选择、产品质量控制等内容进行了研究.结果表明:研制的某型号卫星蜂窝夹层结构复合材料抛物面天线的型面精度可控制在均方差精度为0.16 mm,经多次飞行试验考核,该天线各项指标均达到设计要求.     

圆柱形复合材料螺旋单元的成型技术研究

介绍了圆柱形复合材料螺旋单元的成型加工方法,重点从材料选择、工艺方案、模具设计及过程控制等方面进行了分析。结果表明:选用高性能的玻璃纤维复合材料,采用热压罐固化成型技术与数控加工技术相结合的方法,能够实现螺旋单元的加工制造,构件具有加工精度高和力学性能强的特点,其电性能测试及振动试验测试性能良好。     

一种玻纤/环氧-Nomex蜂窝夹层复合材料制备工艺与性能研究

以玻纤增强环氧预浸料、阻燃环氧结构胶膜和高密度Nomex蜂窝芯通过共固化工艺制备了夹层结构复合材料板,并对其进行了相关性能研究。通过分析预浸料蒙皮和胶膜中环氧树脂基体流变特性,以及研究共固化过程中的固化压力和升温制度对所制备夹层板力学性能的影响关系,制定出了适宜的复合材料成型工艺制度。结合上述研究成果,进一步对采用不同面重胶膜和铺层结构制备出的夹层板进行了性能测试,考核结果表明:胶膜用量的增加可以明显提高Nomex蜂窝夹层板的滚筒剥离强度和长梁弯曲性能,而对平面压缩性能影响较小,但会明显降低复合材料的整体阻燃和烟毒性能;此外,对称铺层结构的材料整体结构稳定性明显优于非对称铺层结构。     

碳纤维复合材料管材热缩成型工艺技术

研究了一种新型的CFRP（碳纤维复合材料管）成型工艺方法。该工艺采用预浸料铺层、热压罐固化工艺，通过对热缩材料的性能研究，发现可将其作为CFRP管成型的表面辅助均压材料。制品具有厚度均匀，表面光滑平整的优点，满足结构使用要求。     

变截面S型复合材料进气道的模具设计及工艺研究

针对无人机S型复合材料进气道的成型,设计了一种可循环利用高效的组合模具,其模具由硅橡胶模具与金属组合模组成。材料体系选用高强碳纤维环氧树脂预浸料。成型工艺选择热压罐固化工艺,对比了不同铺层层数对壁厚的影响。利用此成型工艺成功制备出了内外型面、内部质量满足要求的进气道。     

复合材料捻子条自动化制造工艺研究

捻子条是复合材料梁肋三角区必不可少的填充材料。为了优化捻子条的制造工艺,提高制造质量,提高自动化程度,开展了材料构型、成型温度、材料填充数量等工艺参数的研究,探索不同的工艺参数对捻子条制造质量的影响。结果表明:材料填充数量为102%,拉挤成型温度为100℃,材料构型选取6. 35 mm×6层,可以保证捻子条的尺寸稳定、外观质量好。针对帽型长桁加筋壁板的捻子条,可以采用自动铺丝+拉挤成型工艺制造捻子条。采用优化后的捻子条可以保证蒙皮和帽型长桁的装配到位,固化后壁板三角区光滑过渡,质量好。     

赋型复合材料天线反射器制造技术研究

重点从材料选择、模具设计、工艺方案及过程控制等方面对赋型复合材料天线反射器的成型加工方法进行了分析。选择碳纤维单项带作为赋型天线反射器的面板材料。赋型天线反射器选用较为成熟的热压罐成型方法,可有效提高反射器的表面质量和加工精度。反射器成型方法选择干蒙皮与蜂窝芯组合固化的方法,由于反射器曲率变化大,蜂窝芯采用整张铺贴时容易发生翘曲变形,产生较大的残余应力,因此需对蜂窝芯进行预成型处理:蜂窝芯采用分块拼接法。结果表明:选用高性能的碳纤维复合材料,采用热压罐成型工艺,进行铺贴过程控制与时效处理能够实现赋型天线反射器的精度加工。     

格栅形碳纤维复合材料制件成型技术研究

介绍了一种格栅形碳纤维复合材料锥筒制件的成型工艺技术。纤维采用日本东丽公司的M40，基体为648酚醛环氧树脂一三氟化硼单乙胺体系（4211体系），采用铸铝模具、真空袋热压罐成型工艺。通过工艺研究，突破了模具设计与制造、铺层设计、制件外观质量保证、制件尺寸精度控制、成型工艺等关键技术，成型的制件格栅条宽度和厚度均匀，外表光洁，尺寸精度高，满足了设计要求。     

树脂基复合材料外涵道机匣的研制与应用

为满足某型发动机的减重目标,开展了复合材料外涵道机匣的研制。主要从设计和生产加工两方面介绍了某型发动机复合材料外涵道机匣的研制和应用情况。根据外涵道机匣在发动机上的使用要求,从连接形式、材料选定、铺层原则、总体结构设计等方面介绍了外涵道机匣的结构设计流程,并通过仿真分析对设计方案进行验证;根据研制方案,从模具设计、壳体成型、机械加工成型和无损检验等方面介绍了成型制造流程。通过整机地面试车验证了研制的树脂基复合材料外涵道机匣满足发动机的使用要求。     

复合材料热膨胀成型工艺研究与应用

简要叙述热膨胀工艺的原理和成型工艺过程，对热膨胀芯模的材料性能和设计、制造进行试验，分析影响膨胀压力的因素，并与热压罐成型工艺进行性能对比。以硅橡胶材料制作的芯模与钢模组合使用制备碳纤维复合材料制件，应用效果较好。研究表明，该工艺适用于多腔体复合材料制件的整体共固化成型。     

碳纤维复合材料天线支撑杆的研制

以中温固化环氧树脂体系为基体、碳纤维为增强剂 ,采用手工铺层、热压罐成型工艺及共固化胶接工艺研制了抛物面天线支撑杆。经检测制件尺寸公差合格 ,表面光滑平整 ,其轴向线膨胀系数为 0 .5× 10 -6/K ,比铝支撑杆约减轻 4 0 %。经大量生产制造证明 ,工艺质量稳定     

风力机叶片疲劳寿命研究概述

本文综述了水平轴风力机叶片在运转过程中承受的疲劳荷载和叶片制作材料破坏模式,总结了目前风力机叶片疲劳寿命预测方法,从叶片复合材料加工阶段优化铺层设计和给成型叶片安装疲劳荷载减缓装置两方面阐述了提升叶片疲劳寿命的措施。随着风力机叶片大型化发展,为叶片在使用寿命期内的安全、可靠运行提出了一些建议。     

玻璃纤维增强聚不饱和磷酸酯成型工艺及性能

以不饱和磷酸酯(UPE)与玻璃纤维(GF)为原料，利用层压成型工艺制备了聚不饱和磷酸酯(PUPE)/GF复合材料，采用差示扫描量热仪分析了PUPE的固化过程，研究了GF/PUPE质量比、GF铺层层数以及热压压力对PUPE/GF复合材料力学性能和阻燃性能的影响。通过热重分析仪研究了PUPE与PUPE/GF复合材料的热稳定性。结果表明：PUPE/GF复合材料最佳成型工艺参数为热压温度120℃、热压压力10.0 MPa、GF/PUPE质量比10/11、GF铺层层数19层、固化时间20 min,制得的PUPE/GF复合材料具有良好的力学性能，拉伸强度与弯曲强度分别达到了171.7 MPa和84.8 MPa,同时具有优异的阻燃性能，且PUPE/GF复合材料在高温下的热稳定性明显提高。     

碳纤维增强双马树脂基复合材料微波固化工艺及性能研究

针对改性双马树脂T700级预浸料微波固化成型工艺,研究了保温时间、加压方式、升温速率对复合材料力学性能的影响,获得了不同条件下的微波固化复合材料的性能数据和较优的成型工艺方案;对比研究了不同加热方式对复合材料力学性能的影响。研究表明,微波固化样件的压缩强度、弯曲强度、拉伸模量和150℃干态弯曲性能都达到了热压罐水平,而拉伸强度、层间剪切强度和150℃干态层剪性能低于热压罐水平。微波固化工艺加热均匀,相对于热压罐成型,固化周期缩短50%以上,能有效提升复合材料制造效率,降低能耗。     

碳纤维复合材料厚壁管的成型工艺

本发明提供一种以碳纤维预浸料制作厚壁管的成型工艺,属于复合材料的成型工艺领域。本发明采用碳纤维预浸料进行剪裁、铺叠、卷管、缠带和固化,制成碳纤维复合材料厚壁管。本发明提供的成型工艺,使管件铺层设计不受限制,纤维在不同方向上的分布量可以精确控制,纤维角度可以设计。制备过程中不造成环境污染,成型后无需后期加工处理。制备的厚壁管质量轻、孔隙率低、纤维体积分数高、承载能力强。本工艺方法使用T700级碳纤维环氧型预浸料生产内经37 mm49 mm1 200 mm     

复合材料机身壁板连接分析及轻量化设计

对复合材料机身壁板的单钉连接、多钉连接和胶接三种形式进行结构损伤分析,基于Hashin准则对基体和纤维的起始损伤进行判定,分析了纵向拉伸载荷下的失效模式。采用Optistruct对机身壁板进行了轻量化设计,在满足力学性能和制造工艺的要求下,对复合材料进行非均匀铺层优化,通过自由尺寸优化确定铺层数量,尺寸优化确定铺层厚度,优化铺层顺序获取最优材料性能,实现减轻结构重量的目标。通过优化设计,机身结构在满足强度、刚度和制造工艺要求的前提下重量得到大幅降低。