模具材料线胀系数对复合材料固化变形的影响研究

为了研究模具材料线胀系数对复合材料固化变形的影响,面向复合材料零件热压罐固化成形工艺过程,针对复合材料成形模具材料与复合材料零件线胀系数不一致导致复合材料零件热固化变形的问题,研究了模具与复合材料零件相互作用关系,推导了模具对复合材料固化变形的理论模型,利用ABAQUS等仿真软件建立了模具温度场的数值模拟模型,并将模具热变形的模拟数据与复合材料零件变形的试验数据进行了对比分析。结果表明,不同材料模具型面各位置变形值与型面结构特征无关,与型面大小有关;模具材料与复合材料的线胀系数差异越大,复合材料零件变形量越大。     

轻型公务机碳纤维复合材料增压舱共固化成型工艺的试验研究

以轻型高端公务机领世300增压舱共固化成型技术为研究背景,针对增压舱为固化炉整体成型的特点,借助DSC对T700G-12K碳纤维/环氧预浸料的固化温度和固化度进行了研究与分析,优化固化工艺参数.通过无损检测C扫描和力学测试进行验证.试验结果表明:增压舱固化工艺采用凝胶点温度80℃下处理240rin,105℃下保温保压120min以及130℃下保温保压120min为本组试验的最优方案,产品缺陷少.     

不同固化剂复配的低温固化环氧树脂体系性能

某特种发动机复合材料壳体的基体树脂体系需要于55℃固化,而通常的低温固化环氧树脂体系虽可满足其固化温度的要求,但其耐热性和力学性能较差,难以满足用作复合材料树脂基体的性能需求。基于此,分别将具有不同分子结构的聚醚胺(MA223)、聚酰胺651(PA651)、异弗尔酮二胺(IPDA)三种固化剂与中温固化剂二氨基二苯基甲烷(DDM)的复配,研究其对于TDE-85环氧树脂体系的固化反应过程、耐热性及力学性能的影响。结果表明,三种低温固化剂和中温固化剂的适量配比即可使体系实现低温(55℃)固化。由于DDM分子中刚性苯环的引入,三种树脂体系的玻璃化转变温度高于通常低温固化体系,均在90℃以上;TDE-85/MA223/DDM体系的拉伸、弯曲、压缩性能均较佳且较均衡,TDE-85/PA651/DDM体系的力学性能适中,而TDE-85/IPDA/DDM分子中,由于DDM和IPDA分子刚性均较大体系缺少柔性链,除压缩性能较高外,拉伸性能和弯曲性能较差。综合考虑各方面性能,由于固化剂MA223的柔性分子链和芳香胺DDM的刚性苯环分子的互补匹配,使得体系具有良好的固化低温性、耐热性、力学性能,因而固化剂M...     

固体火箭发动机加压固化压强优化设计

加压固化工艺能有效降低固化降温过程固体火箭发动机药柱的残余应力,提高其结构完整性。为准确便捷地确定最优固化压强,采用消除壳体对药柱外表面的变形约束的方法,分析加压固化工艺无法完全消除药柱残余应力应变的原因,指出固化降温过程壳体轴向和径向变形是影响药柱结构完整性的主要因素。基于现有数值计算方法,提出一种考虑药柱初始变形的三步分析法,采用全因子试验设计方法,对药柱结构完整性关于壳体轴向变形和径向变形的灵敏度进行分析并给出估算压强;再利用Evol优化算法,基于估算压强对某翼柱形药柱发动机进行了优化分析。确定最优加压压强为1.922 MPa,此时药柱中的最大主应变降为1.085%,与常压固化相比降低了79.15%,药柱中最大主应力较常压固化降低了72.11%。     

复合材料Z型加筋壁板制造技术研究

在总结复合材料T型加筋壁板制造经验的基础上,针对Z型长桁壁板这一特殊零件的制造工艺,重点研究了Z型长桁的树脂流动和厚度控制、静不稳定态的Z型长桁轴线度和姿态控制、长桁圆角处压力均匀传导,壁板组件固化变形分析以及蒙皮自动铺带轨迹规划等问题。通过在圆角处引入未硫化橡胶垫错台式分布模式,确保长桁圆角处压力均匀传递;利用Z型长桁半封闭内腔金属芯模合理布局,实现对长桁固化过程的姿态稳定调控;利用有限元仿真模型,结合软件二次开发功能,完成对加筋壁板固化变形的高效分析。最终实现Z型加筋壁板整体结构成型与内、外部质量的协同控制,为同类型产品的研制提供经验借鉴。     

聚酰亚胺薄膜与碳网格共固化基板成型工艺研究

为满足未来深空探测对航天器太阳翼基板更高的耐温性需求,提出一种新型的太阳翼基板成型工艺方法：聚酰亚胺薄膜与碳网格面板共固化成型。重点研究了聚酰亚胺薄膜与网格面板的剥离性能、网格面板的拉伸性能、蜂窝夹层结构的弯曲性能、共固化基板的耐温性能,并与J-133胶粘贴聚酰亚胺薄膜的传统工艺进行对比。结果表明,共固化工艺的聚酰亚胺薄膜剥离强度约为传统工艺的2倍,且在140℃下的各项力学性能保持率均大于87%,具有很好的耐温性;共固化基板在经历-100~140℃热真空试验后,外观质量及各项性能均合格,满足太阳翼基板耐140℃及以下空间环境的使用需求。     

复合材料机翼结构力学性能仿真与验证研究

随着航空航天技术的发展和轻量化要求,复合材料在机翼上的应用比重日益增大。为研究复合材料机翼结构的力学性能,本文采用ABAQUS有限元软件建立了某型复合材料机翼的有限元模型,结合实际工况对机翼工艺结构进行仿真模拟。研究表明,仿真手段可极大提高研制效率,是机翼研制的有效工具;共固化工艺能够有效减少紧固件数量,进而降低由应力集中带来失效的风险。     

快固型吸油性胶粘剂的试验研究

研究了一种具有吸油性能的并且在常温下能够迅速凝胶固化的胶粘剂。通过一系列的配方试验、吸油试验、凝胶固化试验、性能测试和模拟试验等实验研究。结果表明，快固型吸油性胶粘剂能在不作清洁处理的表面和在有煤油、汽油等存在的表面成功地进行胶接，并具有优良的性能。在石油、化工等行业的堵漏止裂、应急修补方面有很大的实用价值。     

工程胶粘剂固化过程的热焓分析

工程胶粘剂固化过程中的热焓变化与反应转换率成正比,由此可根据化学反应动力学理论实验确定反应动力学参数,获得反应转换率和时间温度的关系式。胶粘剂的固化反应不仅与时间和温度有关,还受温度变化条件的控制。恒温固化的速度通常大于等速升温固化的速度。