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铺层纤维渗透率实验研究

江晖  
【摘要】:树脂传递模塑技术(Resin Transfer Molding,RTM)是一种典型的液态复合材料成型工艺。运用数值模拟方法对RTM工艺过程进行模拟,分析树脂在增强材料中的流动行为、设计工艺流程,对解决RTM工艺中因浸润不良而产生的产品缺陷,提高工艺的可控制性有指导意义,同时对复合材料制备技术的发展有积极的促进作用。RTM工艺中纤维预制体渗透率的准确测定,是数值模拟中的关键问题之一。本文重点研究了玻璃纤维织物在面内和法向的渗透率测试技术、数据处理方法,以及织物构成形式、孔隙率等因素对渗透率的影响,分析了纤维铺层形式和体积含量与预制体渗透率的关系。渗透率测量过程中的影响因素很多,例如注射压力、流动速度、流体特性、纤维微观结构、纤维体积分数、模具结构等。弄清其中的一些参数对渗透率测量值大小影响的规律,并做到能够设计、控制这些因素,将会对控制复合材料的生产效率和产品质量有很大的帮助。本文通过铺层实验分析了纤维体积含量、注射压力、和流体粘度对铺层材料渗透率影响的主次顺序,并得出渗透率随各因素的变化趋势。结果表明:随着织物的体积分数的增加,渗透率的测量值迅速减少;注射压力对渗透率影响也较明显,注射压力越大,渗透率越大;粘度对渗透率测量值的影响较小,粘度增大,渗透率测量值有增大趋势。

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