树脂基复合材料修补片固化过程中的温度场及热应力分析

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1、中图分类号：论文编号：士等往丈题名树脂基复合材料修补片固化过程中的温度场及热应力分析作者姓名王渊涛指导教师陈淑仙教授学科栽运工具运甩工程培养学院航空工程学院完成日期年月曰中图分类号：论文编号：硕士学位论文题名树脂基复合材料修补片固化过程中的温场及热应力分析作者姓名王渊涛指导教师陈淑仙教授学科载运工具运用工程培养学院航空工程学院完成日期年月日AnalysisforTemperatureFieldandThermalStressofResinMatrixCompositePatchesduringCuringProcessADissert

2、ationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：：中图分类号：论文编号：硕士学位论文树脂基复合材料修补片固化过程中的温度场及热应力分析研究生姓名：王渊涛申请学位级别：工学硕士指导教师姓名及职称：陈淑仙教授学科专业：载运工具运用工程研究方向：机务工程学习时间自年月日起至年月日止论文提交日期年月日论文答辩日期年月日学位授予单位：中国民用航空飞行学院学位授予日期年月曰关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。

3、尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国民用航空飞行学院或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。研究生签名：日期：年月日学位论文使用授权书本人完全同意中国民用航空飞行学院有权使用本学位论文（包括但不限于其印刷版和电子版，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门（机构）送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借

4、阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。研究生签名：王圳為曰期：年彡月厶曰指导教师签名：曰期：年么月曰摘要复合材料具有重量轻、比刚度大、弹性优良、强度高、抗疲劳性能好、加工成型方便及可设计性能好等优点，历经多年发展，最初作为次承力结构的复合材料逐渐发展应用到了现在的主承力结构上。复合材料成型的方法有很多，热固化成型是其主要方式之一。在树脂基复合材料修补片固化过程中，外部环境温度的变化和内部固化反应产生的化学热相互耦合，使修补片内部产生复杂

5、的温度分布和变化，这种复杂的温度场对复合材料固化的均匀性和材料内部的热应力都会产生影响，从而影响其固化质量。本文以树脂基复合材料为研究对象，研究了热补仪加热固化条件下树脂基复合材料预浸料修补片在不同固化阶段的温度场和热应力变化和分布规律。研究结果可为减小修补片固化过程中的热应力，优化复合材料修补片固化过程，提高挖补修理固化工艺提供数值依据。主要内容为：实验研究了树脂基复合材料的挖补修理方法和过程，设计了热补仪加热固化工艺温度曲线。建立了复合材料修补片的物理模型和有限元数学模型，研究了不同形状和不同厚度的修补片内的温度场。结果表明：修补

6、片内部不同点的温度和固化度随时间的变化趋势相同。分析了升温速率、修补片厚度及挖补角度等因素对修补片固化过程中内部温度场和固化度的影响。升温速率越快，固化开始时间越早，固化完成时间越短；厚修补片固化开始的时间较晚，但内部反应物质充足，因此完成固化所需要的时间较短；挖补角度越大，厚修补片非中心点处温度峰值越高，固化速度越快。分析了厚度对梯形台修补片内部的热应力分布的影响以及升温速率和挖补角度对厚截面梯形台修补片内部热应力的影响。升温速率越高，修补片内部的热应力越大厚修补片内热应力大于薄修补片内热应力。挖补角度越大修补片内部热应力的分布越复

7、杂，挖补角度越小，修补片内部的热应力分布越清晰，且热应力从内部到外部逐渐减小。但挖补角度越小，修补片内部的热应力越大。关键词：树脂基复合材料，修补片，热固化，温度场，热应力AbstractThecompositematerialshavetheadvantagesoflightweight,highspecificstifiiess,goodelasticity,highstrength,highfatiguestrength，，，，，目录选题的背景国内外研究现状复合材料固化过程中温度场的国内外研究现状复合材料固化过程中热应力的国内外

8、研究现状复合材料挖补修理技术的国内外研究现状课题研究的内容和意义课题研究的内容课题研究的意义本文的主要工作和章节安排第二章复合材料挖补修理实验前言挖补修理所需物品和准备工作挖补修理流程维修过程固化过程复合材料的挖补示意图