机翼气动弹性模型rtm工艺研究及模具设计

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1、硕士学位论文机翼气动弹性模型RTM工艺研究及模具设计一ResearchontheRTMProcessofAeroelasticModelofWingandMoldDesign学科、专业：学号：21104064完成日期：2014—5—7大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究五作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，j本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果

2、。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：拯翌玺丝坌望选趔堕塑兰塑曼盗亟趔主量生作者签名：垄』堑缸日期：—地雎年—L月—L日大连理工大学硕士学位论文摘要在飞机的设计阶段，制造机翼气动弹性模型以对设计进行验证与修改对于增强设计可靠性具有重要意义。机翼模型主要由纵向梁、横向肋以及蒙皮和接头等构件组成。传统上使用手糊工艺来制作机翼蒙皮，工艺效率低并且挥发大量有害气体，对工人健康和环境有很大危害。树脂传递模塑成型工艺(简称RTM)是一种先进的复合材料液体闭模成型工

3、艺，除克服了传统工艺上述的缺点外，还具有制件尺寸精度高、表面质量好、成本低等优点，近年来渐渐被用于机翼模型制造。由于机翼结构的复杂性，对成型模具、预成型体的设计制造以及成型过程的工艺参数进行研究对于获得高质量的模型制件具有重要的意义。RTM工艺模具的设计质量对制件的尺寸精度、表面质量有重要影响。基于流动数值模拟的模具设计可以显著提高设计效率、降低模具制造成本且能提高制件的质量。渗透率是流动数值模拟关键的输入参数之一，获得增强材料的渗透率值对提高充模流动仿真的可靠性有重要意义。本文阐述了增强材料渗透率的理论预测和实验测定方法，进行了一维单向流动和

4、二维径向流动下2、4、6、8层纤维铺层的渗透率测定实验，获得了纤维网格布的表观渗透率。实验表明，两种方式下表观渗透率实验值都随着铺层数的增加而减少，而径向流动方式下测得的渗透率值要大于一维单向流动下测得的值。模具的进胶／排气孔位置设置是影响树脂在纤维中流动模式的关键因素，本文对进胶、排气孔的位置进行了优化设计。利用数值计算软件模拟树脂在模腔中的流动，结合实践，提出了一种评价进胶崩}气孔设置方案的工艺性能指数。通过对设定方案的仿真可知：随着浇口数量的增加，充模时间越来越短，熔接痕的长度越来越长；排气孔个数与进胶口数量之间无明显相关关系；当预成形体

5、含嵌入件，嵌入件相对预成形体尺寸不可忽略且距离注射口较远时，一般要在嵌入件附近设置出胶口；先恒压注射后恒流注射比只采用恒压或恒流方式注射更为合理。根据树脂充模流动仿真，得到工艺性能指数最好的方案，并以此方案设计了模具的进胶／排气孔。此外，还设计了模具的整体结构以及对模具的密封结构进行了有效设计，为进行充模流动实验，以至制造出合格的机翼模型奠定了基础。关键词：机翼模型；RTM成型工艺；渗透率；流动数值模拟；模具设计机翼气动弹性模型RTM工艺研究及模具设计ResearchontheRTMprocessofaeroelasticmodelofwing

6、andmolddesignAbstractIt’Ssignificanttoverifyandrevampthedesignforincreasingthedesignreliabilitythroughmanufacturingtheaeroelasticmodelofwing．Wingmodelismainlycomposedoflongitudinalbeam．transverserib，skinandjoints．11leskinwastraditionallymanufacturedbyhand1ay．upprocess．whichi

7、sinef!ficientandharmfultoworker’Shealthandenvironmentbyvolatilingalargenumberofharmfulgas。Resintransfermoldingprocessisakindofadvancedliquidcompositemoldingprocess，inadditiontoovercomingthetraditionalshortcomings，highdimensionalaccuracyandsurfacequalityproductcarlbeobtainedt

8、hroughthisprocess，thusit’Susedtofabricatewingmodelgraduallyinrecentyears．Be