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题名不同修补工艺下的大厚度树脂基复合材料修补片热应力
被引量：4
- 1
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作者
陈淑仙
田秋实
包正弢
顾威
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机构
中国民用航空飞行学院航空工程学院
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出处
《玻璃钢／复合材料》
CSCD
北大核心
2018年第10期39-46,共8页
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基金
国家自然科学基金民航联合基金重点项目(U1233202
U1333201)
国家自然科学基金(51306201)
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文摘
建立了大厚度碳纤维复合材料修补片与母板共固化的有限元数学模型和计算方法,并采用已有实验结果验证了数学模型和计算方法的正确性。计算了修补片与母板共固化过程中的温度、固化度及热应力变化过程,研究了挖补斜度、纤维铺层方向、纤维铺层顺序等修补工艺参数对修补片固化过程中不同阶段温度及热应力场分布的影响。研究结果表明,挖补斜度对于升温和保温阶段修补片内的热应力影响较大,对于降温结束后的修补片热应力影响较弱。增大挖补斜度,可减小大厚度修补片升温和保温过程的热应力,也可避免较大的热应力集中。在整个固化过程中,0°铺层角对应的修补片内的残余热应力最小,90°铺层角对应的修补片内的残余热应力最大,且在修补片顶部中心有较强的应力集中。为了减小残余热应力,纤维的排布方向应平行于修补片与母板接触面,即母板的铺层方向。对称铺层的修补片在整个固化过程中的热应力较小,而顺序间隔铺层和反对称铺层的修补片内热应力较大,大厚度树脂基复合材料修补片应采用对称的铺层设计原则。
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关键词
挖补修理
工艺参数
大厚度树脂基复合材料
温度场
热应力
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Keywords
scarf repair
process parameters
thick-sectioned resin matrix composites
temperature field
thermal stress
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名不同热环境下复合材料固化过程中的厚度效应
被引量：1
- 2
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作者
陈淑仙
包正弢
张晓龙
闫登杰
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机构
中国民用航空飞行学院航空工程学院
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出处
《复合材料科学与工程》
CAS
北大核心
2022年第3期15-23,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(U1333201,51306201)
四川省科技计划项目(2019YJ0722)
中国民用航空飞行学院科学研究基金(J2019-033)。
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文摘
为研究厚度对纤维增强环氧树脂基复合材料热固化质量的影响,建立了基于材料性能时变特性的热固性树脂基复合材料层合板热固化的三维非稳态有限元模型和数值计算方法,并采用已有实验结果验证了数值模型的正确性。数值计算了不同厚度的层合板在不同热环境下固化过程中的温度、固化度和残余应力演变过程,研究了厚度参数对固化过程中层合板内温度、残余应力分布及固化时间的影响。研究结果表明:在第一和第二种热控制环境下,随着层合板厚度的增大,层合板内最高温度值增大,残余应力增大,但层合板固化完成时间接近;在第三类热控制环境下,在一定范围内增大层合板厚度,层合板内最高温度值增大,残余应力增大,层合板固化完成时间延长,继续增大层合板厚度,固化时间缩短。对于本文所研究的大厚度层合板,与其他两种热控制环境相比,采用双面加热的第一类热控制环境进行热固化不仅可大大减小层合板内最高温度和残余应力,还可缩短固化时间。
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关键词
树脂基复合材料
热固化
厚度效应
固化时间
应力
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Keywords
polymeric matrix composite
thermo-curing
thickness effects
curing time
stress
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名热边界条件对复合材料层合板固化过程的影响
- 3
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作者
唐庆如
包正弢
陈淑仙
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机构
中国民用航空飞行学院航空工程学院
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出处
《玻璃钢／复合材料》
CAS
北大核心
2019年第4期5-11,共7页
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基金
国家自然科学基金民航联合基金(U1233202)
四川省科技计划项目(2019YJ0722)
+1 种基金
中国民用航空飞行学院研究生创新项目(X2017-10)
中国民用航空飞行学院科学研究基金(J2019-033)
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文摘
为了降低热固性树脂基复合材料在热补仪加热固化过程中的峰值温度以及优化其温度场分布,提出了在复合材料层合板上表面分别采用定温、对流换热边界条件和在层合板上表面放置铝制模具三种基于热边界条件的优化方法。通过有限元方法计算了上述三种情况下层合板的温度场和固化度场,并和已有方法做了对比。计算结果表明:相较于已有方法,采用以上优化方法均可以降低层合板的峰值温度并改善其温度场分布;层合板上表面定温时,其峰值温度降低最多;上表面对流换热时,峰值温度降低最少;上表面放置铝制模具时,铝的增强导热性能可以使层合板在平行于模具平面内的温度梯度较为均匀。
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关键词
树脂基复合材料
固化过程
固化度
温度场
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Keywords
resin matrix composites
curing process
degree of cure
temperature field
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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