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RTM工藝模擬及干斑缺陷控制研究

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  • 更新日期:2014-03-22
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      RTM工藝是一種低成本、高質量的復合材料生產工藝,適合于中、小尺寸構件的中等批量生產。它是首先在模腔中鋪放好按性能和結構要求設計好的增強材料預成型體( Preform),然后采用注射設備將專用低粘度樹脂體系注入閉合模腔中,排氣系統(tǒng)保證樹脂流動順暢并排出模腔中的全部氣體和徹底浸潤纖維,模具的加熱系統(tǒng)可使樹脂加熱固化而成型復合材料構件,RTM工藝屬于半機械化的復合材料成型工藝,特別適合于一次整體成型,無需二次粘接。與手糊、模壓和熱壓罐等傳統(tǒng)工藝相比,它節(jié)約各種工裝設備,生產效率高,成本低;同時,由于采用低粘度樹脂浸潤纖維以及加溫固化工藝,復合材料質量高,并且其生產較少依賴操作人員的技術水平,工藝質量僅僅依賴于預先確定好的工藝參數,產品質量易于保證,廢品率低。
      RTM工藝的技術含量高,模具設計和制造、增強材料的設計和鋪放、樹脂類型的選擇與改性、工藝參數(包括注射壓力、溫度、樹脂粘度等)的確定與實施等都需要在產品生產前通過計算機模擬分析和實驗驗證來確定。模擬仿真作為RTM工藝的關鍵技術發(fā)展迅速,等溫和非等溫條件下一維、二維、三維的模擬仿真模型已經被提出‘4'6]。江順亮采用RTM工藝自主開發(fā)的軟件系統(tǒng),成功地實現(xiàn)了RTM工藝中樹脂流動充模過程的模擬仿真[7]。模擬仿真步驟為:首先利用PA TRAN軟件建立構件的有限元模型,然后將有限元模型數據導入計算機軟件中進行計算,最后再利用PA TRAN、Tecplot軟件對計算所得數據進行后處理,實現(xiàn)流場、壓力場和干斑缺陷的顯示,進而分析并對具體的工藝參數進行優(yōu)化。
 
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