考慮模具和黏彈性的復合材料固化變形數值模型

作者：喬巍,姚衛星,黃杰

摘要：考慮了模具作用和材料的黏彈性,建立了復合材料構件殘余應力和固化變形的三維數值模型。在模具與復合材料構件間引入界面剪應力,模擬升溫過程中模具-構件的相互作用。分析了固化過程中溫度和固化度對材料力學性能的影響,分別采用線彈性和黏彈性本構方程描述凝膠前后材料的應力-應變關系。采用熱-力順序耦合分析方法,在ABAQUS軟件中建立了模擬復合材料固化過程的有限元模型,分析了固化過程中溫度場、固化度場、殘余應力及變形。最后,通過與試驗結果的對比,驗證了所建數值模型的合理性和準確性。結果表明,固化過程中單向板和非對稱層合板內產生的殘余應力在厚度方向上呈非對稱分布,這是脫模后層合板變形的根本原因。

發文機構：南京航空航天大學飛行器先進設計技術國防重點學科實驗室 南京航空航天大學機械結構力學及控制國家重點實驗室

關鍵詞：復合材料固化變形殘余應力模具-構件相互作用材料的黏彈性compositesprocess-induced deformationresidual stressmould-part interactionmaterial viscoelasticity

分類號： TB332[一般工業技術—材料科學與工程]