纖維增強復合材料VARTM工藝樹脂固化過程中溫度場的研究.pdf

1、樹脂基纖維增強復合材料通常是由增強材料與基體材料經(jīng)過一定的成型工藝而形成綜合性能比較優(yōu)異的復合材料。復合材料制品在固化成型過程中，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合材料的固化過程，從而影響復合材料的性能和質(zhì)量。此外模具材料和復合材料的參數(shù)也對復合材料的溫度場的影響較大，在固化反應(yīng)過程中，這些復合材料的參數(shù)會隨著溫度而改變，導致復合材料各個部位的溫度變化不一。因此了解和改進復合材料成型過

2、程中溫度場的分布是目前企業(yè)和生產(chǎn)商比較關(guān)注的問題，合理的溫度分布能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量，從而改進制品的性能。
　　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象，通過模擬和實驗探討了常溫下樹脂基纖維增強復合材料固化過程中溫度的變化規(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VARTM用熱固性環(huán)氧樹脂進行DCS分析測試，獲取相對應(yīng)的熱流曲線，根據(jù)熱流曲線求導出相

3、應(yīng)的固化度，同時基于Kissinger方程和Crane方程計算出固化三因子（即指前因子、活化能和反應(yīng)級數(shù)），最后利用這些相關(guān)參數(shù)求解出對應(yīng)的固化動力學方程。
　　然后，基于熱傳導和固化動力學理論，采用有限元法建立復合材料的物理模型和數(shù)學模型，根據(jù)環(huán)氧樹脂固化動力學方程的參數(shù)采用 C語言來編寫固化動力學方程的熱源項，通過UDF在編譯時被嵌入數(shù)據(jù)庫并與fluent連接，依據(jù)fluent來模擬復合材料在固化過程中固化放熱和溫度變化情況。