纖維增強(qiáng)復(fù)合材料VARTM工藝樹脂固化過(guò)程中溫度場(chǎng)的研究.pdf

1、樹脂基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料通常是由增強(qiáng)材料與基體材料經(jīng)過(guò)一定的成型工藝而形成綜合性能比較優(yōu)異的復(fù)合材料。復(fù)合材料制品在固化成型過(guò)程中，溫度是影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的主要因素之一，不同部位的溫度分布及其變化情況直接影響復(fù)合材料的固化過(guò)程，從而影響復(fù)合材料的性能和質(zhì)量。此外模具材料和復(fù)合材料的參數(shù)也對(duì)復(fù)合材料的溫度場(chǎng)的影響較大，在固化反應(yīng)過(guò)程中，這些復(fù)合材料的參數(shù)會(huì)隨著溫度而改變，導(dǎo)致復(fù)合材料各個(gè)部位的溫度變化不一。因此了解和改進(jìn)復(fù)合材料成型過(guò)

2、程中溫度場(chǎng)的分布是目前企業(yè)和生產(chǎn)商比較關(guān)注的問(wèn)題，合理的溫度分布能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量，從而改進(jìn)制品的性能。
　　本文以R688型環(huán)氧樹脂、H3268型固化劑和雙軸向玻璃纖維為研究對(duì)象，通過(guò)模擬和實(shí)驗(yàn)探討了常溫下樹脂基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料固化過(guò)程中溫度的變化規(guī)律，為提高產(chǎn)品質(zhì)量提供了理論依據(jù)。本文的主要研究成果如下：
　　首先，采用不同升溫速率對(duì)VARTM用熱固性環(huán)氧樹脂進(jìn)行DCS分析測(cè)試，獲取相對(duì)應(yīng)的熱流曲線，根據(jù)熱流曲線求導(dǎo)出相

3、應(yīng)的固化度，同時(shí)基于Kissinger方程和Crane方程計(jì)算出固化三因子（即指前因子、活化能和反應(yīng)級(jí)數(shù)），最后利用這些相關(guān)參數(shù)求解出對(duì)應(yīng)的固化動(dòng)力學(xué)方程。
　　然后，基于熱傳導(dǎo)和固化動(dòng)力學(xué)理論，采用有限元法建立復(fù)合材料的物理模型和數(shù)學(xué)模型，根據(jù)環(huán)氧樹脂固化動(dòng)力學(xué)方程的參數(shù)采用 C語(yǔ)言來(lái)編寫固化動(dòng)力學(xué)方程的熱源項(xiàng)，通過(guò)UDF在編譯時(shí)被嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)并與fluent連接，依據(jù)fluent來(lái)模擬復(fù)合材料在固化過(guò)程中固化放熱和溫度變化情況。