固化工艺影响L形复合材料制件固化变形研究

通过数值模拟方法,利用ABAQUS有限元仿真软件,模拟含R角的复合材料构件的固化过程.根据已有的固化工艺,比较不同工艺条件对复合材料构件固化过程中的温度场和固化度场及变形的影响.结果表明,合理地降低固化工艺温度和固化冷却速率可以减少残余应力的积累,缓解固化变形.     

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。     

Effects of splined shaft bending rigidity on cylinder tilt behaviour for high-speed electro-hydrostatic actuator pumps

High-speed axial piston pumps are hydraulic power supplies for electro-hydrostatic actuators(EHAs). The efficiency of a pump directly affects the operating performance of an EHA, and an understanding of the physical phenomena occurring in the cylinder/valve plate interface is essential to investigate energy dissipation. The effects of the splined shaft bending rigidity on the cylinder tilt behaviour in an EHA pump need to be considered, because the deflection and radial expansion of a steel shaft rotating at a high speed cannot be ignored. This paper proposes a new mathematical model to predict the cylinder tilt behaviour by establishing a quantitative relationship between the splined shaft deflection, the cylinder tilt angle, and the tilt azimuth angle. The moments exerted by the splined shaft are included in the equilibrium equation of the cylinder. The effects of solid and hollow splined shafts equipped in an EHA pump prototype are compared at variable speeds of 5000–10,000 r/min. With a weight saving of 29.7%, the hollow shaft is experimentally found to have almost no influence on the volumetric efficiency, but to reduce the mechanical efficiency by 0.6–2.4%. The results agree with the trivial differences of the simulated central gap heights of the interface between the two shafts and the enlargement of the simulated tilt angles by the hollow shaft. The findings could guide designs of the cylinder/valve plate interface and the splined shaft to improve both the efficiency and power density of an EHA pump.     

The effect of spatial truncation error on integral inversion of satellite gravity gradiometry data

The satellite gravity gradiometry (SGG) data can be used for local modelling of the Earth’s gravity field. In this study, the SGG data in the local north-oriented and orbital frames are inverted to the gravity anomaly at sea level using the second-order partial derivatives of the extended Stokes formula. The emphasis is on the spatial truncation error and the kernel behaviour of the integral formulas in the aforementioned frames. The paper will show that only the diagonal elements of gravitational tensor at satellite level are suitable for recovering the gravity anomaly at sea level. Numerical studies show that the gravity anomaly can be recovered in Fennoscandia with an accuracy of about 6 mGal directly from on-orbit SGG data.     

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。     

水滴动力学行为对其撞击特性影响

设计了一种压电式等径离散水滴发生器,利用高速摄影的手段对水滴变形现象进行了实验研究。建立了水滴变形后的非球形阻力模型,同时引入了水滴破碎和飞溅模型,采用欧拉法对不同条件下水滴撞击NACA23012翼型的过程进行了数值模拟,并与传统模型下水滴撞击特性计算进行了对比。研究表明:水滴变形会导致其阻力系数增大,水滴阻力系数曲线在雷诺数大于500时逐渐脱离球形阻力曲线,不断增大接近圆盘阻力系数;水滴阻力特性的改变会影响水滴运动轨迹,增强水滴的气流跟随性;水滴飞溅会造成水滴质量损失,减小翼型表面局部水收集系数,这与实验数据更加吻合。      

树脂比热容对复合材料固化过程数值模拟的影响

在对热固性树脂基复合材料固化过程进行数值模拟时,通常取固化后树脂的比热容作为整个固化过程中树脂的比热容,这将会为结果带来较大的误差.但是由于固化放热的影响,树脂固化过程的比热容测试难以进行.本工作对此进行了研究,提出了一种假设:即以凝胶点为分界点,凝胶点前随着固化度的增大,比热容由未固化树脂的比热线性减小到凝胶点时与固化完全后的树脂相同;凝胶点后采用固化完全树脂的比热.模拟的结果与实测值具有良好的一致性.     

适于电子束固化的环氧648树脂体系的初步研究

对适于电子束固化的环氧 64 8树脂体系进行了初步研究,探索了二苯基碘六氟磷酸盐含量对环氧64 8树脂体系的影响,并针对辐射剂量对体系的影响进行了分析,最后还比较了环氧丙烷丙烯醚、丙烯酸丁酯及丙酮作为稀释剂的使用效果。结果表明 :在所研究的树脂体系中,碘盐的用量存在最佳值,辐射体系 Tg随辐射剂量的增大而有所增加,活性稀释剂在一定的用量范围内对体系的降粘效果较好     

TG800碳纤维/双马树脂基预浸料等温固化动力学

为复合材料成型工艺参数制定提供准确信息,采用动态力学分析法(DMTA)对国产TG800碳纤维/802双马树脂基预浸料等温固化动力学进行研究,根据损耗模量E″在恒温扫描过程中出现的拐点可准确确定固化凝胶点。以储能模量E′相对增长率为固化反应速率指标,考察不同恒温阶段反应程度增长模式,并建立了固化反应动力学模型。分别采用Hsich非平衡热力学涨落理论和Avrami方程对预浸料固化反应过程中活化能变化规律进行分析。结果表明:Hsich理论得出TG800/802预浸料反应活化能为49. 5 kJ/mol;Avrami方程得出恒温阶段前期活化能均小于后期,且温度越高对应活化能越低。TG800/802在200℃恒温时前期活化能为78. 8 kJ/mol,小于后期109 kJ/mol,温度升高至240℃后活化能降至32. 4 kJ/mol。通过计算不同恒温阶段固化度佐证了双马树脂固化制度150℃/1 h+180℃/2 h+200℃/4 h的可行性,为TG800/802预浸料的工程化应用提供了技术支撑。     

环氧树脂电子束固化微观结构及其影响因素

采用扫描电镜对不同固化时间下电子束固化环氧树脂的微观结构进行观察和分析,探讨其形成过程,并研究了树脂分子结构、相对分子质量、树脂体系组分及辐射条件对微观结构的影响. 实验结果表明,环氧树脂经电子束固化后形成片层结构,树脂分子结构和分子量对其固化微结构的影响不大;不同结构、分子量的环氧树脂电子束固化过程中均会经历预聚体结构—圆片网络—圆片形成—圆片增长的生长过程,故其微观结构都呈现圆片状形貌;随着辐射剂量的增加,圆片逐渐增大;存在最佳引发剂用量,使圆片尺寸达到最小.