复合材料树脂灌注制造工艺的数值与实验分析
经典物理
2012-10-17 v1
摘要
液体树脂灌注（LRI）工艺是生产大型、厚壁或复杂结构部件的有前景的制造途径。它们基于施加在预制体/树脂堆叠上的压力所诱导的贯穿厚度方向的树脂流动。然而，最终部件的厚度和纤维体积分数并未得到良好控制，因为它们源于驱动瞬态机械平衡从而导致最终几何构型的复杂机制。为了优化设计和制造参数，并监测 LRI 工艺，开发了一种等温数值模型，该模型描述了灌注过程中多孔介质变形与树脂流动之间的机械相互作用。利用该数值模型，可以研究经典工业部件形状的 LRI 工艺。为了验证该数值模型（首先在二维情况下），并增进对 LRI 工艺的了解，本研究详细比较了数值模拟与在工业条件下进行的 LRI 工艺平板灌注测试的实验研究。根据数值预测，可以确定填充时间、树脂质量和预制体厚度。另一方面，在填充阶段可以通过实验方法监测树脂流动和预制体响应。本研究的一个关键问题是突出树脂灌注阶段主要工艺参数的变化，例如预制体和树脂的温度，以及预制体厚度和纤维体积分数的变化。此外，这种数值/实验方法是增进我们对树脂灌注工艺了解的最佳途径，并最终为先进复合材料部件的设计开发仿真工具。
引用
@article{arxiv.1210.4372,
title = {Numerical and experimental analyses of resin infusion manufacturing processes of composite materials},
author = {Peng Wang and Sylvain Drapier and Jérôme Molimard and Alain Vautrin and Jean-Christophe Minni},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.4372},
year = {2012}
}