對國內(nèi)外在RTM成型工藝中的滲透率預(yù)測方法進行了文獻回顧。系統(tǒng)論述了理論分析法和數(shù)值模擬法,評析了各方法中模型存在的問題,比較了模型間的不足。理論分析法中詳細介紹了毛細管模型和規(guī)則排列柱陣模型在單向纖維滲透率預(yù)測中的應(yīng)用。數(shù)值模擬法中重點介紹了均勻化法、Boltzman網(wǎng)格法和單胞法對單向纖維和平面機織纖維滲透率的預(yù)測。回顧了國內(nèi)對滲透率預(yù)測的研究,其方法主要以實驗分析為基礎(chǔ),分析了纖維結(jié)構(gòu)與滲透率的關(guān)系,討論了滲透率特性對工藝過程的影響規(guī)律。提出了目前在滲透率預(yù)測研究中仍然存在的一些不足,指出了該領(lǐng)域?qū)淼难芯糠较颉?br />
樹脂傳遞模塑f RT M)技術(shù)是一種適宜多品種、中批量、高質(zhì)量復(fù)合材料構(gòu)件制造的低成本成型技術(shù)。其基本原理是在設(shè)計好的模具中放置預(yù)成型增強體,閉合模具后,將所需的樹脂注入模具,當樹脂充分浸潤增強材料后加熱固化,然后脫模獲得產(chǎn)品。它以相對低的注射壓力,獨特的閉合模具設(shè)計,潛在的高生產(chǎn)效率,在航空工業(yè)、汽車工業(yè)和一些非傳統(tǒng)的復(fù)合材料工業(yè)中的應(yīng)用日趨廣泛。
RTM中纖維的浸潤過程至關(guān)重要,充模過程的模擬是優(yōu)化工藝參數(shù)、設(shè)計模具和降低干斑等缺陷的有效手段。而可靠的充模模擬需要準確的纖維滲透率數(shù)據(jù)。滲透率是纖維材料的固有屬性。它描述了織物或預(yù)成型體對樹脂流動的阻礙作用。是微觀材料物理性能與宏觀產(chǎn)品質(zhì)量的橋梁與紐帶。因此,準確的滲透率參數(shù)的獲得被國內(nèi)外眾多研究人員所關(guān)注。
滲透率的獲得主要有以下三種途徑:實驗測量法、理論分析法和數(shù)值模擬法。實驗法測量滲透率較為困難,需要進行大量的試驗以表征待選用纖維增強材料的范圍,所以對于不同預(yù)成型體滲透率的測試技術(shù)和測試方法尚未形成一個統(tǒng)一的標準。比較而言,將滲透率作為纖維結(jié)構(gòu)函數(shù)的預(yù)測工作則具有重要意義。理論分析法和數(shù)值模擬法作為滲透率預(yù)測的兩種方法,其基本研究思路是:針對對滲透率的方向和大小起決定性作用的多孔介質(zhì)固有屬性,如:織物尺寸、堆積和排列方式以及纖維體積含量等。建立恰當?shù)臄?shù)學(xué)模型,合理地近似其真實結(jié)構(gòu)。應(yīng)用流體力學(xué)原理建立求解方程,以邊界條件為定界條件,應(yīng)用相應(yīng)的計算軟件預(yù)測滲透率值。尤其是在計算機技術(shù)日新月異的今天,借助其強大的計算功能,采用理論分析法和數(shù)值模擬法進行滲透率預(yù)測的研究越來越受到關(guān)注。
資料下載: RTM中纖維滲透率預(yù)測的研究進展.pdf
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