根據(jù)熱傳導(dǎo)和固化動(dòng)力學(xué)理論，采用三維有限元方法，對(duì)正交各向異性復(fù)合材料層合板固化過(guò)程的溫度和固化度歷程及其變化規(guī)律進(jìn)行數(shù)值模擬研究。在有限元分析中節(jié)點(diǎn)自由度為溫度和固化度，考慮了兩者之間的耦合作用。計(jì)算結(jié)果表明：厚度越大，溫度峰值越高，中心點(diǎn)開(kāi)始固化越晚；不同纖維體積含量層合板在固化初期是同步的；中心點(diǎn)溫度超過(guò)保溫平臺(tái)(85 0C)后，隨著環(huán)境溫度繼續(xù)升高，纖維體積含量越低，中心點(diǎn)溫度峰值越大，出現(xiàn)時(shí)間越早。

       復(fù)合材料層合板固化過(guò)程中，由于外部環(huán)境的變化和其自身固化反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)放熱，使層合板內(nèi)部產(chǎn)生復(fù)雜的溫度梯度，這種不均勻溫度場(chǎng)是引起殘余應(yīng)力和殘余變形、導(dǎo)致復(fù)合材料層合板早期破壞的根本原因。因此，研究層合板在固化過(guò)程中的溫度和固化度分布，對(duì)改進(jìn)工藝條件、提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。

       近年來(lái)，采用數(shù)值模擬研究復(fù)合材料層合板固化過(guò)程取得了一定進(jìn)展。Loos等首次采用模塊化方法研究層合板固化過(guò)程，提出了描述熱傳導(dǎo)、樹(shù)脂流動(dòng)和殘余應(yīng)力的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此針對(duì)A S4/ 3501-6單向?qū)雍习褰⒘艘痪S數(shù)值模擬程序。Twardowski[3]的研究指出了厚板在固化過(guò)程中所特有的一系列問(wèn)題：溫度梯度會(huì)導(dǎo)致粘性和固化度的各向異性：初始固化度對(duì)固化過(guò)程影響甚微：溫度峰值首先出現(xiàn)在層板表面附近，然后逐漸向中央移動(dòng)達(dá)到最大值等。Bo getti'41采用二維有限元方法數(shù)值模擬任意截面形狀和邊界條件層合板的固化過(guò)程，研究表明：溫度和固化度梯度和構(gòu)件幾何形狀、熱傳導(dǎo)各向異性、固化動(dòng)力學(xué)及熱壓罐溫度歷程等因素有關(guān)。隨著復(fù)合材料整體成型和共固化技術(shù)的發(fā)展，采用三維有限元方法模擬復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)和邊界條件的固化過(guò)程成為該領(lǐng)域的發(fā)展方向之一。本文中建立了正交各向異性材料的三維熱傳導(dǎo)和固化動(dòng)力學(xué)有限元方程，分析和討論了纖維體積含量和厚度對(duì)層合板固化過(guò)程中溫度和固化度的影響。

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