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湛利华(负责人)--复合材料制件热压固化中的应力演变规律与形性协同控制
2013-09-29 08:05 ?
研究目标:
??? 揭示升温速率、固化压力和保温时间等固化成型工艺参数对复合材料固化状态及制件质量的作用机制,实现大型复合材料制件高性能精确固化成型制造;提出热压固化热力参数在线测量原理与方法,建立复合材料热压固化工艺过程中的温度场、固化度场等多场耦合分析模型,提出大尺度制件固化工艺环境的精细调控方法,发展大型复合材料制件热压固化成型理论和技术。
研究内容:

(1) 复合材料构件热压固化中的应力演变规律与形变机理

研究预固化参数、固化压力、升温速率和保温时间等参数对复合材料构件温度、应力的影响规律,揭示构件压力、温度与复合材料固化特性的关联机制;研究复合材料固化动力学、局部增强结构与整体叠层壁板共固化协调机制,揭示复合材料构件热压固化成型过程中应力演变机制及适应性成型机理。

(2) 复合材料构件热压固化成型缺陷生成机理及抑制方法

研究温度梯度与树脂固化度、压力分布和树脂非均匀流变的交互作用规律,揭示热压固化复合材料构件孔隙、梯度固化和分层等缺陷的产生机理;针对复合材料承力构件结构特征的复杂性与制造环境的非均匀性,提出采用多级热力能场调控固化缺陷、扩大形性协同制造工艺窗口的新原理与新方法。

(3) 复合材料构件热压固化过程多场耦合建模与工艺优化

研究复合材料在宏观热力作用下的变形行为及其与组份相应力-应变关系之间的关联规律,建立复合材料宏-细观统一本构模型;结合大型复合材料构件复杂结构特征,建立热压固化成型过程多场耦合分析模型,开展固化工艺参数对构件温度、固化度分布和固化应力的影响规律研究,实现典型复合材料构件固化成型工艺过程优化。

(4)大型复合材料构件制造工艺环境调控

开展大型复合材料构件高效均匀传热与变形协调的工装设计方法研究;提出复合材料构件热压成型过程温度、应变与固化度在线测量原理与方法,研究不同加热、加压模式下构件温度、应变的变化规律,探索可实现快速均匀固化的制造工艺环境,提出满足大型复合材料制件精确成型的固化环境调控方法。

承担单位: 中南大学、沈阳飞机工业(集团)有限公司

课题负责人:湛利华教授

学术骨干: 蒲永伟,贺继林,谢习华,许良琼

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