船用復(fù)合材料螺旋槳成型工藝研究.pdf

1、新型船用復(fù)合材料螺旋槳較傳統(tǒng)螺旋槳具有比重小，噪音低等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此開發(fā)新型的船用復(fù)合材料螺旋槳具有重要現(xiàn)實(shí)意義。采用先進(jìn)的復(fù)合材料成型手段——樹脂傳遞模塑工藝 RTM(Resin Transfer Molding）制備高質(zhì)量的復(fù)合材料螺旋槳，關(guān)鍵在于研究樹脂在構(gòu)件中纖維束間的流動(dòng)行為，避免缺膠，浸潤不良等缺陷，實(shí)現(xiàn)RTM工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。因此工藝成型過程數(shù)值模擬為優(yōu)化工藝參數(shù)，分析各項(xiàng)參數(shù)對(duì)成品質(zhì)量的影響，提供了有效的技術(shù)手段。文本

2、從RTM工藝的數(shù)值模擬入手，確定了復(fù)合材料螺旋槳的最優(yōu)成型工藝方案。復(fù)合材料螺旋槳的各項(xiàng)性能檢測(cè)可以檢驗(yàn)新型復(fù)合材料螺旋槳工藝的可行性，從而改進(jìn)螺旋槳的鋪層設(shè)計(jì)和工藝方案，使新型復(fù)合材料螺旋槳的使用性能得以完善。
　　本文根據(jù)RTM工藝的成型原理，從流動(dòng)平衡方程和質(zhì)量守恒定律入手研究了三維薄壁制件等溫充模流動(dòng)的理論模型和控制方程。并且比較了纖維預(yù)置體滲透率的三種預(yù)報(bào)方法，取得了較一致的結(jié)果，提高了RTM成型中樹脂滲透率預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率

3、。
　　本文RTM工藝的模擬中，在Ansys二次開發(fā)編寫的程序基礎(chǔ)上模擬了RTM工藝模腔內(nèi)流動(dòng)情況，根據(jù)控制體積節(jié)點(diǎn)的填充情況跟蹤樹脂流動(dòng)前峰并且預(yù)測(cè)了成型過程的時(shí)間和出現(xiàn)干斑的位置。通過數(shù)值模擬優(yōu)化了復(fù)合材料螺旋槳成型工藝中重要的工藝參數(shù)。利用樹脂在模腔中模擬的流動(dòng)過程，進(jìn)行模具加工，確定了模具最優(yōu)的注射口與排氣口。
　　以一傳統(tǒng)的MAU螺旋槳槳型，根據(jù)復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性進(jìn)行了槳葉的鋪層設(shè)計(jì)和RTM工藝成型模擬優(yōu)化，從而設(shè)