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相似文献
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1.
RTM工艺参数对树脂充模过程影响 的模拟与实验研究   总被引:3,自引:9,他引:3       下载免费PDF全文
通过开发计算机程序与有限元/控制体积分析软件,能够实现对任意复杂三维形状复合材料构件的造型和RTM工艺充模过程的模拟。研究了改变工艺参数时工字孔平板的RTM工艺模拟结果和实验结果,两者基本保持一致;证明了恒压注射情况下,充模时间与注射压力、渗透率成反比,与树脂粘度成正比;也证实了该模拟软件确实可用于预测树脂流动模式以及成型效率,为RTM实际工艺设计与优化提供了有效的技术手段。  相似文献   

2.
黄立果  徐淑权 《包装工程》2015,36(13):60-63,68
目的 研究发射箱箱盖RTM树脂体系流变特性, 建立等温化学流变模型, 预测不同温度下低黏度平台所维持的时间, 为树脂传递模塑 (RTM) 工艺提供理论依据和质量保证。方法 采用旋转黏度计测试树脂体系动态黏度和静态黏度, 运用双阿累尼乌斯方程研究树脂体系等温黏度特性, 建立等温化学流变模型。结果 黏度特性显示, 树脂体系随时间的延长, 黏度不断增加, 且温度越高, 黏度增长越快。建立了等温化学流变模型方程。结论 等温化学流变模型理论模拟黏度值与实验结果相吻合, 并预测出树脂体系在50~90 ℃之间呈现低黏度平台, 符合RTM工艺要求。  相似文献   

3.
复杂形状三维薄壁构件RTM制造工艺注模过程模拟   总被引:7,自引:8,他引:7       下载免费PDF全文
采用有限单元/控制体积方法,编写了RTM工艺注模过程模拟程序SHELLCV。SHELLCV程序包含三角形壳元和矩形壳元两种单元,可以模拟复杂形状三维薄壁构件的RTM制造工艺注模过程,得到任意时刻的树脂流动前峰曲线、压力场分布。与解析解比较验证了SHELLCV程序的稳定性和可靠性。算例研究表明SHELLCV程序可为工艺设计:注射口和排气口的布置,合模压力提供有效的参考依据。  相似文献   

4.
视窗化RTM工艺充模过程模拟仿真技术研究   总被引:11,自引:6,他引:5       下载免费PDF全文
根据RTM工艺树脂流动充模模型,研究和开发了基于FEM/CV算法的RTM工艺复杂渗流充模过程数值模拟软件平台-BHRTM-2。BHRTM-2在视窗系统下运行,带有FEM网格捕捉器窗口可直观方便地设置注射口、溢料口和工艺参数,操作简单,能够模拟复杂边界制件的树脂流动充模过程、显示充模过程中任意时刻模腔内压力的分布场、流动前峰和预测充模时间及可能的干斑缺陷位置,为RTM工艺设计与优化提供了有效技术手段。文中对BHRTM-2的模拟结果的正确性和可靠性进行了理论与实验验证,并给出了具体算例。  相似文献   

5.
采用分段-集合计算方法, 对二步法三维编织变厚度变截面薄壁壳体RTM 充模工艺过程进行了较深入的理论研究。提出了较准确的树脂流动速度、树脂充模时间和树脂流动压力计算方程。数值预测值与充模试验结果具有良好的一致性, 所推导理论方程为合理设计RTM 充模工艺参数提供了理论依据。  相似文献   

6.
RTM工艺注模过程边缘效应模拟分析   总被引:4,自引:2,他引:4       下载免费PDF全文
RTM工艺需将纤维预制体预置到模具中,由于纤维预制体结构不均匀性和模具形状、尺寸等影响,极易产生边缘效应。边缘效应会严重影响树脂流场发展和压力场分布。本文作者采用等效渗透系数方法模拟边缘效应,得到了其影响下的树脂流动前峰曲线和压力场。研究表明:一方面边缘效应可能导致不期望的树脂流场发展而形成工艺缺陷——干斑;另一方面可以利用边缘效应提高工艺效率:常流率注射时减小合模压力和注射压力,常压力注射时可以减少注模时间。  相似文献   

7.
在0.1~0.35 MPa的树脂注射压力条件下,制备了孔隙含量不同的玻璃纤维连续毡/E51环氧树脂的树脂传递模塑(RTM)工艺试件,采用超声法、金相法和密度烧失法测量试件的孔隙含量。讨论了孔隙含量随树脂注射压力变化以及孔隙含量对RTM玻璃纤维/环氧树脂复合材料超声参数和力学性能的影响规律。结果表明,树脂注射压力的变化对孔隙含量产生明显影响,注射压力由0.1 MPa增加到0.35 MPa过程中,玻璃纤维连续毡/E51环氧树脂复合材料的孔隙含量从9.95%减小至3.73%。超声特征参数随孔隙含量的增加呈近于线性递增,尤其是超声非线性特征参数的变化更加明显,超声特征参数的变化可评价复合材料孔隙含量。  相似文献   

8.
树脂传递模塑工艺(RTM)是纤维增强聚合物基复合材料的重要制备工艺之一。当树脂的宏观、细观流动前沿不一致时易于形成孔隙缺陷,从而降低复合材料性能。文中根据RTM工艺过程特点,建立树脂在纤维束间流动的轴对称模型,进而根据流体力学和表面科学,建立树脂流体的表面张力和流体压力耦合分析的方法,并采用流体体积函数(VOF)方法追踪流动前沿,分析温度、纤维束间距、流动速度等工艺参数对流体压力和前沿的影响规律。  相似文献   

9.
对复合材料与金属经缝合连接形成的夹层结构板的树脂传递模塑成型(RTM)工艺进行了充模模拟研究。首先通过实验和数值计算的方法,分别获得缝合夹层结构织物和芯层孔洞的渗透率;随后,建立能够反映缝孔内流动情况的二维和三维简化模型,进行RTM充模仿真,讨论不同工艺参数对成型流动的影响;最后通过成型实验验证工艺的可行性。缝线与孔洞直径之比为0.3~0.8时,孔洞渗透率随缝线直径的增大而减小,预制体织物渗透率与孔洞渗透率相差两个数量级;缝孔内容易产生缺陷,没有缺陷的区域随着注射压力的增加、孔洞密度和芯层厚度的减小而增大,在芯层表面沿每排孔洞单向开槽能够改善树脂在孔洞内的浸润;线注射时,树脂整体流动情况优于点注射,而点注射时,将进胶口设置在一角,能够减少表面干斑。  相似文献   

10.
为了探讨复合材料液态模塑成型(LCM)过程中充填时间和树脂流动前锋形状对材料参数及工艺参数的敏感程度,考虑树脂非稳态浸润过程中的边缘效应以及固化反应现象,引入灵敏度分析方法,推导了模腔内流体压力灵敏度和流体速度灵敏度等关键物理量参数之间所满足的数学关系,构建了充填时间灵敏度方程以及表征材料浸润缺陷形成可能性的树脂流动前锋形状函数及其灵敏度方程,并设计了各物理量的耦合求解方法及灵敏度分析的技术路线。在此基础上,自主开发了数值模拟软件,数值分析了关键材料和工艺参数对树脂流场发展的影响规律和程度。模拟结果表明,在恒压注射边界条件下,提高流体注射温度是提高生产效率最有效的方法,减少边缘区域渗透率则是最能改善树脂流动前锋形状以及充填浸润效果的途径。  相似文献   

11.
The resin transfer molding (RTM) process is used to manufacture advanced composite materials made of continuous glass or carbon fibers embedded in a thermoset polymer matrix. In this process, a fabric preform is prepared, and is then placed into a mold cavity. After the preform is compacted between the mold parts, thermoset polymer is transferred from an injection machine to the mold cavity through injection gate(s). Resin flows through the porous fabric, and eventually flows out through the ventilation port(s). After the resin cure process (cross‐linking of the polymer), the mold is opened and the part is removed. The objective of this study is to verify the application of calcium carbonate mixed in resin in the RTM process. Several rectilinear infiltration experiments were conducted using glass fiber mat molded in a RTM system with cavity dimensions of 320 × 150 × 3.6 mm, room temperature, maximum injection pressure 0.202 bar and different content of CaCO3 (10 and 40%) and particle size (mesh opening 38 and 75 µm). The results show that the use of filled resin with CaCO3 influences the preform impregnation during the RTM molding, changing the filling time and flow front position, however it is possible to make composite with a good quality and low cost.  相似文献   

12.
以典型车身结构B柱为研究对象,结合实验与仿真分析研究其树脂传递模塑(RTM)工艺的优化设计方法。研究了通过注射方式的优化控制树脂流动前沿,从而达到降低制件孔隙率和保证制件质量的目的。首先通过自制的变厚度渗透率测试模具获取所选用织物的渗透率,之后通过真空辅助RTM实验与对应模拟仿真进行对比分析来验证所采用仿真方法与渗透率数据的可靠性。最后结合充模周期与孔隙率控制理论对RTM工艺注射口分布及注射方式进行优化设计。结果表明,针对所选定车身结构,优化速率注射方式所获得的制件孔隙率最低,但充模周期较长,而基于双点注射的恒流量注射方式能较好地兼顾充模周期与制件孔隙率的要求。  相似文献   

13.
RTM工艺树脂流动过程数值模拟及实验比较   总被引:8,自引:5,他引:3       下载免费PDF全文
树脂充模是RTM工艺成型过程中的重要一环。研究了RTM工艺树脂流动过程的特点,建立了树脂渗流控制方程。采用贴体坐标/有限差分法模拟了树脂渗流过程,给出了不同时刻树脂流动前沿曲线及终止时刻压力场分布,计算结果与试验结果吻合良好。  相似文献   

14.
A process cycle of resin transfer molding (RTM) consists of two sequential stages, i.e. filling and curing stages. These two stages are interrelated in non-isothermal processes so that the curing stage is dominated by the resin flow as well as temperature and conversion distributions during the filling stage. Therefore, it is necessary to take into account both filling and curing stages to analyze the process cycle accurately. In this paper, a full three-dimensional process cycle simulation of RTM is performed. Full three-dimensional analysis is necessary for thick parts or parts having complex shape. A computer code is developed based on the control volume/finite element method (CV/FEM). The resulting computer code can provide information regarding flow progression and pressure field during mold filling; and temperature distribution and degree of cure distribution for a process cycle. The computer code can also be used for process cycle simulation of composite structures with complex geometry and with various molding strategies including switching injection strategy, multiple gate injection strategy and variable mold wall temperature. Numerical examples provided in the present work show the capabilities of the computer code in analyzing the process cycle.  相似文献   

15.
针对己内酰胺阴离子聚合反应特性,通过自行设计的适合该反应体系的树脂注射成型机和搭建的热塑性树脂传递模塑(T-RTM)成型实验平台,在恒压注射条件下,成功地制备了玻璃纤维(GF)体积分数高达48vol%的GF增强阴离子聚合尼龙6(APA-6)复合材料。研究了不同进料方式和压力、模具温度和纤维含量等工艺条件对GF/APA-6复合材料制品的表观质量、结晶度、热变形温度和力学性能的影响。结果表明,采取真空与加压相结合的进料方式并保持一定的溢流量,当注射压力在0.5~1.0 MPa时可以得到表面无缺陷、性能优异的制品;在模具温度为150℃时,GF/APA-6复合材料的弯曲强度和模量最高,分别达到682.7 MPa和24.4 GPa;而在180℃时,复合材料的层间剪切强度最高可达62.3 MPa。   相似文献   

16.
RTM工艺树脂流动过程数值模拟   总被引:9,自引:4,他引:5       下载免费PDF全文
RTM工艺过程数值模拟对模具设计、工艺过程控制及参数优化非常重要。本文作者介绍了RTM工艺过程及特点,给出了树脂渗流控制方程,阐述了RTM工艺过程数值模拟存在的主要问题,采用贴体坐标/有限差分法和网格分区划分法模拟了模具内有插入物情形下的RTM工艺树脂渗流过程,给出了不同时刻树脂流动前沿曲线、计算网格及终止时刻压力场分布,确定了排气孔位置,计算结果与其它研究结果吻合良好。结果表明:贴体坐标/有限差分法和网格分区划分法适合解决复杂边界及可移动边界问题。  相似文献   

17.
Development of a composite cargo door for an aircraft   总被引:1,自引:0,他引:1  
Nowadays, aircraft manufacturers are not only looking for ways to reduce the structural weight of their aircraft but they are also searching for structural concepts that will lead to a cost reduction. One way to realize a cost reduction is to design a component with a high level of part integration since this will lead to a reduction in labor intensive trimming and assembly costs. By using composites in combination with new fabrication concepts this part integration becomes feasible. One of these new fabrication concepts is resin transfer moulding (RTM) with pre-pregs. In traditional RTM processes, dry fiber pre-forms are positioned in a mould cavity. After the mould is closed, resin is injected into the mould and the fibers are impregnated. In the RTM process described in this paper, parts of the dry pre-form are replaced by pre-preg. After closure of the mould, the mould is heated and the resin in the pre-preg starts to melt. Then RTM resin is injected into the mould. The pressure of the RTM resin is used to pressurize the pre-preg. The main advantage of this fabrication concept is that sub-preforms can be made very easily in pre-preg that would be very difficult to make with dry fabric due to the lack of tack. Another advantage is that the RTM process time is reduced, because only a small quantity of resin has to be injected. In order to demonstrate the feasibility of this fabrication concept, a hat-stiffened cargo door concept was developed. Two doors were made. The doors were tested by applying a pressure difference to the door of 0.12 MPa. Both doors did not fail during the tests.  相似文献   

18.
针对自行研制的树脂传递模塑工艺(RTM)快速成型环氧树脂,利用唯象动力学模型、DiBenedetto方程和凝胶模型研究了树脂体系的等温及非等温固化动力学,构建了时间-温度-转变(TTT)的关系图,表明树脂体系兼具较长的适用期与快速固化特性。以此设计RTM快速成型工艺,考察了树脂体系对碳纤维织物的浸润流动行为,并评价了快速成型碳纤维/环氧树脂复合材料的界面力学性能与微观形貌。结果表明,注射温度下树脂体系的浸润填充性良好,RTM快速成型碳纤维/环氧树脂复合材料的力学性能和内部成型质量较好。  相似文献   

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