泡沫夹芯结构复合材料VARI工艺模拟研究.pdf

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1、第4O卷，第4期工程塑料应用V。·。，No．332012年4月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONApr．2012doi：lO．3969／~．issn．1001-3539．2012．04．009泡沫夹芯结构复合材料VARI工艺模拟研究魏俊伟，成天健，郭万涛(中国船舶重工集团公司第七二五研究所，河南洛阳471023)摘要：提出了一种简单方便的等效建模法，解决了大尺寸夹芯结构或复杂形状夹芯结构真空辅助树脂灌注(VARI)成型．Y-艺模拟仿真计算量大，效率不高的难题。采用等效建模法和细化建模法对矩形泡沫夹芯结构复合材料平板的VARI工艺进行

2、了模拟仿真分析，并结合工艺成型实验进行了验证。结果表明，由两种方法计算得到的理论充模时间与实测树脂充模时间基本一致，采用等效建模法所得树脂流动前锋位置曲线与工艺成型实验测试值更加吻合。关键词：真空辅助树脂灌注成型；泡沫夹芯结构；复合材料；等效建模；细化建模中图分类号：TQ320．66文献标识码：A文章编号：1001—3539(2012)04-0033—06StudyofFoamSandwichStructuralCompositesVARIProcessSimulationWeiJunwei，ChengTianjian，GuoWantao(LuoyangSh

3、ipMaterialResearchInstitute，Luoyang471023，China)Abstract：Asimpleandconvenientequivalentmodelingmethodwasproposedtosolvethedificultyinmodeling，andlargeandineficientsimulationcalculationofVacuum—AssistedResinInfusion(VARI)processmoldingsimulationofbigsizesandwichstructurecompositesor

4、sandwichcompositesofcomplexshapes．VARIprocessmoldingsimulationhadbeencarriedoutforarectangularplateoffoamsandwichstructuralcomposite，withtwomethodsofequivalentmodelingandrefinedmodeling，verifiedbythemoldingexperiment．Theresultsshowedthatthetheoreticalresinfillingtimeobtainedfromthe

5、setwomethodsvariedslightlytothefillingtimemeasuredinthemoldingexperiments．Thecurveofresinflowforwardpositiongotfromequivalentmodelingwasmoreconsistenttothetestvalueintheactualprocessmolding．Keywords：Vacuum-AssistedResinInfusion；foamsandwichstructures；composites；equivalentmodeling；r

6、efinedmodeling真空辅助树脂灌注成型(VARI)是一种新型的整个真空辅助成型工艺过程具有指导意义的数据，低成本纤维增强塑料(FRP)大型制件的成型技术，有利于合理设置芯材结构、优化工艺参数，从而获得该成型工艺的出现打破了长久以来高性能复合材料优良品质的泡沫夹芯结构复合材料制品。。但对制造成本高的惯例，为高性能复合材料开辟了广阔于大型夹芯结构件或者复杂形状夹芯结构件的模的应用领域⋯。拟，如果按照实际结构进行建模不但非常复杂，费时泡沫夹芯结构复合材料是指由高强度、高模量费力，而且模拟计算时计算量大，计算周期也比较的面板和中间的轻质芯材复合而成，芯材对

7、外壳的长。分隔增大了结构的惯性矩，而质量几乎没增加，得到由此，笔者提出了一种简单方便的等效建模方一个抗弯曲和屈曲载荷的有效结构。泡沫材是渗法，并将其仿真计算结果与细化建模的仿真计算结透率很小的材料，采用真空辅助工艺成型时，为了加果进行了对比，结合成型实验进行了实验验证。快树脂渗透，缩短树脂充模时间，需要在泡沫上开1数学模型]槽。但开槽的布置方式和尺寸、间距等的确定如果在对真空辅助成型工艺进行模拟时做如下假仅靠经验和试验，不仅浪费财力物力，还会延长制品设：试制周期，对于大型构件来说尤其如此。因此，真空①纤维增强材料为刚性体，树脂为不可压缩牛辅助成型工艺的模拟仿

8、真才越来越受到人们重视。顿流体；采用计算机对真空辅助