复合材料学报

作者：张宏基, 葛媛媛, 万增利, 拓耀飞, 孙志勇, 唐虹, 史耀耀,

关键词：预浸带, 自动铺放成型, 复合材料, 残余应力, 工艺参数,

碳纤维/环氧树脂预浸带复合材料在铺放成型时，由于树脂基体与碳纤维之间的热膨胀系数存在差异以及成型时热-力参数作用下由于纤维的变形而导致纤维与基体接触处产生应力集中等原因，在制品材料中会产生热残余应力。针对碳纤维/环氧树脂预浸带复合材料的实际结构特点，利用ABAQUS有限元软件建立含有界面的碳纤维/环氧树脂预浸带复合材料的细观代表性体积单元(Representative volume element, RVE)有限元模型，采用实验研究和有限元仿真分析的方法，研究在温度-压力参数作用下预浸带铺放制品残余应力的分布规律及影响机理。首先，建立预浸带铺放时的温度和压力模型，研究不同温度和压力参数条件下碳纤维/环氧树脂预浸带铺放制品残余应力的分布情况。其次，采用耦合降温法模拟碳纤维/环氧树脂预浸带残余应力随纤维体积含量、铺放压力以及铺放温度的变化规律，并采用扫描电镜对不同工艺参数条件下预浸带铺放制品的微观结构进行分析。通过对模拟结果进行分析比较得到各因素对制品残余应力的基本影响规律；最后进行不同温度和压力等铺放参数对预浸带铺放成型时残余应力影响的实验测试研究。

来源：2021年第9期

《复合材料学报》期刊编辑部

查看复合材料学报杂志2021年第9期