复合材料工型肋的RTM工艺模拟与优化

采用PAM-RTM模拟软件,对变截面工型肋结构零件进行RTM工艺注射方案设计。过程中,分别进行了6种注射方案的结果模拟,从注射方式、注射参数及注射口选择等方面进行方案设计,对注射过程中的压力分布、树脂浸润效果及注射时间进行比较,根据比较结果进行综合评定,最终得出了最优注射方案,并将结果用以指导工装设计,成型了验证零件。结果表明:采用计算模拟技术,可替代人工试验,进行工艺及工装方案设计与制造;工型肋的摆放位置对树脂的浸润趋势和注射时间影响较小,但注射口和注射方式选择对工型肋零件的影响很大,线注射方式及端部注射的浸润效果和效率要好于点注射及梢部注射。     

泡沫夹层结构的模压共固化成型工艺及参数选定

在分析夹层结构的基础上,概述了常用芯材包括铝蜂窝、NOMEX蜂窝和聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料的性能和特点,介绍了刚性泡沫夹层结构常用的成型工艺,详细阐述了刚性泡沫夹层结构的模压共固化成型工艺及相关参数的选定。     

格构增强型复合材料夹层结构的制备与受力性能

真空导入成型工艺是一种新型的适合大型/异型复合材料结构件成型的技术.选用H-60 PVC泡沫、四轴向玻璃纤维布以及乙烯基酯树脂,通过在泡沫芯材上、下表面开槽,同时沿芯材厚度方向剖开,采用真空导入成型工艺制备出在结构上具有创新构型的格构增强型复合材料夹层结构.研究结果表明,真空导入成型工艺充模速度快、成型效益高;格构增强型复合材料夹层结构的剪切、平压与抗弯性能均较传统夹层结构得以提高;其格构腹板可有效抑制泡沫芯材剪切裂纹的扩展,避免面板与芯材的剥离破坏;阐明了格构增强型复合材料夹层结构的受弯极限承载能力.     

复合材料U形混杂夹层结构固化变形及控制研究

本文以复合材料U形混杂夹层结构为研究对象，通过固化变形仿真模型建立、求解和试验件制造，初步得出零件固化变形规律。将固化变形仿真模拟的结果作为成型工装设计依据，并制造的试验件，试验件型面合格点数由36.36%提高至88.41%,证明基于试验数据修正固化变形仿真模型的参数及变形预测方法适用于U形混杂夹层结构。按照本文中的固化变形补偿方法进行成型工装设计，可以实现对零件的固化变形控制，从而减少试模次数和降低工装返修率，大大降低制造成本。     

航空用复合材料异形导管技术研究

复合材料空气导管组件为碳纤维/蜂窝芯夹层结构,外形为闭环、变截面、双曲度的腔体式,其零件结构复杂、成型工艺难度大。本文从结构设计、模具加工和成型工艺等方面对复合材料空气导管进行了系统的研究,可为航空复杂结构整体成型技术提供参考。     

无人机复合材料构件整体辅助定位工装的制作技术

本文主要介绍了小型无人机复合材料结构件的特点及成型蜂窝夹层结构板件中梁缘条、肋缘条和框层压板结构用整体辅助定位工装,并详述了整体辅助定位工装的制作工艺过程。     

PMI泡沫夹层碳纤维复合材料的制备及力学表征

由于具有较好的力学性能和工艺稳定性,聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫夹层结构在航空领域得到了大量的应用。目前飞机上通常采用预浸料与泡沫热压罐固化制造夹层结构,这种工艺成本较高且只能保证贴模面的表面质量。本文中采用闭模液体成型工艺制备了质量稳定的泡沫夹层结构,对比了同时注胶与交替注胶的制备方法,结果表明交替注胶可以得到更好的成型质量。并对泡沫芯材的力学性能进行了测试,在此基础上建立了泡沫材料的失效模型,并通过有限元分析了其三点弯曲、侧压屈曲等力学性能,有限元模型分析结果与实际测试结果基本一致,有限元模型可揭示在这些加载条件下夹层结构的破坏机理及渐进损伤过程,研究结果可推动高性能的航空用复合材料夹层结构的低成本化制备以及结构服役的虚拟试验。     

全高度泡沫夹芯结构胶接共固化制造工艺

采用德固赛的ROHACELL PMI结构泡沫为芯材,通过实验验证PMI泡沫的膨胀量为5%,发明了一种刚性泡沫夹层结构"软-硬模"共固化成型的工艺方法,分析了成型压力对泡沫及全高度泡沫的产品性能的影响。此工艺借助复合材料软模,可以整体制造无人机全高度泡沫夹芯舵面类结构,已经通过飞行验证。     

双向格构腹板增强泡沫夹层复合材料梁弯曲性能试验

复合材料夹层结构具有比强度高、比刚度高、可设计性强、耐腐蚀等特点,以聚氨酯泡沫为芯材,以玻璃纤维增强复合材料为面板和格构腹板,采用真空导入成型工艺,制备双向格构腹板增强泡沫夹层复合材料梁。对无格构泡沫夹芯复合材料梁,不同腹板高度、腹板间距双向格构增强泡沫夹层复合材料梁进行三点弯曲试验,研究其破坏模式和机理。基于泡沫填充矩形蜂窝芯材的等效十字模型,预估试件的抗弯刚度和挠度,计算值与试验值吻合较好。     

聚合物夹层复合板材性能及成型技术研究进展

夹层复合板是一种高强轻质的复合板材。主要包括蜂窝夹层结构与泡沫夹层结构。夹层复合板材广泛应用于航空航天领域。早期的夹层板材以金属材料为主。随着聚合物工业的加速发展,聚合物材料以及纤维增强聚合物也成为夹层复合板材的主要材料。主要介绍各种以聚合物为原材料制成的蜂窝夹层板材和泡沫夹层板材的性能、成型技术和应用领域。     

辅助工装在解决复合材料制件表面质量问题中的应用

主要研究了橡胶、热收缩塑料用作辅助工装在真空袋/热压罐成型复合材料制件中的应用。结合实验研究总结了在复杂的层压件、管状结构件及蜂窝夹层结构件成型时辅助工装选用材料要点、制作工艺控制要点等,有效地解决了复杂复合材料制件在成型中易出现的表面缺胶、发白、架桥等缺陷,提高了产品的质量。     

平直和柱面小翼涡发生器诱发流动特性PIV实验研究

在Re=700、攻角α=60°时,利用粒子图像测速技术(PIV)研究了矩形通道内平直和柱面小翼诱发的流动结构,获得涡发生器(VG)后1~3倍弦长距离的速度场和涡量场。结果表明,三角小翼的涡结构主要分布在斜边中心和后缘角区;梯形和矩形小翼的涡结构主要分布在前缘翼梢区域和后缘区域;此外,柱面梯形小翼中心区域的涡结构明显,影响范围最大。随着流动的进行,涡结构强度逐渐减弱,三角小翼仅维持一个主涡向下继续运动;梯形和矩形小翼也仅维持一个主涡和一个后缘角涡的结构。随着斜截角的减小,前缘和中心区域诱发高强度涡结构的能力增强,影响范围也广,而后缘角涡的影响范围较小,且与底部壁面的距离较远。     

角接触球轴承保持架注塑模设计

在分析角接触球轴承保持架的结构特点和注塑成型工艺的基础上,着重研究了注塑模具中分型面选取及其成型零件的结构设计等技术难点,提出了易于制造并能满足成型精度要求的组合式凸模、凹模结构设计方案,最后给出了一套完整的塑料保持架的注塑模结构,模具结构简单、可靠。     

基于国产T300级碳纤维复合材料C型肋结构成型工艺

以C型肋结构为研究对象,采用国产T300级碳纤维单向带预浸料,针对C型肋结构成型过程中存在的R角厚度减薄以及外形轮廓控制等问题,开展了一系列的工艺路线设计优化,通过优化零件封装方式和成型工装固化摆放方式,R角厚度实测值合格率由4.17%提高到100%;设计工装回弹角值,制造均衡铺层和对称铺层的试验件外形轮廓均能满足工程要求。通过一系列低成本高效的优化方式,本方法成功解决了成型过程中R角厚度减薄以及外形轮廓控制等问题,为国产复合材料改进研究提供借鉴,缩短了国产复合材料应用研究周期。     

VARTM工艺玄武岩纤维船舶成型技术研究

本文主要研究了通过VARTM工艺利用新型玄武岩纤维制造船舶的重要技术。介绍了船体设计及其铺层设计。通过对玄武岩渗透率试验、导流网导流试验以及泡沫夹层试验试验结果的分析,找出影响玄武岩纤维制造船舶的关键因素以及解决成型困难的途径。也为解决制作玄武岩纤维大型制品或构件成型工艺面临的难题提供解决途径,具有较大的实际价值与意义。     

复合材料机身Z型隔框变形控制研究

采用单向带预浸料在Z型隔框成型工装上完成零件的铺贴及固化,在零件切边以后采用三坐标测量机完成零件的型面测量,将测量数据与零件理论型面进行了分析对比。分析了零件缘条与腹板之间的回弹、零件在半径方向以及在腹板方向上的变形情况,并根据工程对零件型面的要求,对隔框成型工装进行了型面补偿,得到了工装设计的零件工艺数模。采用完成型面补偿以后的工装制造了全尺寸隔框零件,采用三坐标测量机对零件型面进行了测量,验证了工装型面补偿的有效性,零件型面轮廓度控制在±0.375 mm以内,隔框在与角片及蒙皮进行装配的过程中,很好地满足了装配公差的要求。     

接线片级进模设{i_

通过对接线片零件工艺分析，确定了零件冲压成型方案和模具结构，解决了生产中的难题。     

混杂纤维复合材料双频副反射器的研制

针对双频副反射器的结构特点和技术要求，研究了混杂纤维复合材料的性能和成型工艺。主要讨论混杂纤维蜂窝夹层结构材料的力学性能、电气性能、双曲面表面振子阵列的成型工艺及双曲面成型技术等，解决了双曲面金属阵列成型和表面精度等技术难题。研制出双频副反射器在S频段的反射损耗为0．3dB，在S频段的传输损耗为0．3dB，型面精度达到0．226mm。     

抽真空加热成型工艺方案在耐大压力罩中的运用

本文通过抽真空加热成型工艺方案在XXX潜艇罩研制中的运用,对制作过程中的增强材料、基体材料、涂料和铺层工艺等设计以及相关成型工装控制,为耐大压力罩及相关制品摸索出一条性价比优异的成型工艺方案。     

夹层结构用硬质聚氨酯泡沫材料的研制

针对夹层结构的特点,通过对聚氨酯泡沫的各主要组分及发泡工艺的研究,研制出了一种适用于夹层结构的硬质聚氨酯泡沫。实验结果表明,该泡沫材料不仅具有良好的力学性能,而且具有普通硬质聚氨酯泡沫所没有的良好界面粘接性能。