温度对预浸料铺放效果的影响

doi:CNKI:11-1929/V.20110707.1107.002

材料工程与机械制造

本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索

前一篇 | 后一篇

温度对预浸料铺放效果的影响

文琼华¹, 王显峰², 何思敏¹, 黄志军², 肖军²

1. 成都飞机工业(集团)有限责任公司, 四川成都 610091;
2. 南京航空航天大学材料科学技术学院, 江苏南京 210016

收稿日期:2010-12-06 修回日期:2011-01-18 出版日期:2011-09-25 发布日期:2011-09-16
通讯作者: 王显峰(1980-) 男,博士,讲师。主要研究方向:复合材料自动化成型。 Tel: 025-84892980 E-mail: wx2003_999@126.com E-mail:wx2003_999@126.com
作者简介:文琼华(1964-) 女,高级工程师。主要研究方向:复合材料工艺。 E-mail: wenqionghua@sina.cn
基金资助:
国家自然科学基金 (50905088)

Influence of Temperature on Placement Effect of Prepreg

WEN Qionghua¹, WANG Xianfeng², HE Simin¹, HUANG Zhijun², XIAO Jun²

1. Chengdu Aircraft Industrial (Group) Co., Ltd., Chengdu 610091, China;
2. College of Material Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China

Received:2010-12-06 Revised:2011-01-18 Online:2011-09-25 Published:2011-09-16

摘要/Abstract

摘要： 为了有效控制自动铺带成型工艺参数,针对自动铺带成型工艺过程,分析了自动铺带成型过程中温度对预浸料铺放效果的影响。在一定的压力和速度作用下,根据温度对自动铺带过程中预浸料基体流动性的影响,提出了一种基于热弹性理论来计算预浸料形变的方法。针对预浸料的铺覆性和形变进行自动铺放试验,验证了在自动铺带过程中温度对预浸料黏附性和带宽变形均有影响:预浸料黏附性随着温度的升高先增大后减小,而预测浸料带宽随着温度的升高和基体流动性的增大而越来越大。从而证明了热弹性理论计算预浸料形变的正确性和可行性,为自动铺带成型工艺参数提供了理论依据。最后,总结分析温度对预浸料铺放质量的影响,为实际产品成型工艺提供参考。

关键词: 自动铺带, 复合材料, 预浸料, 成型, 温度, 形变

Abstract: Based on the analysis of automatic tape laying (ATL) process, this paper introduces temperature in the process of ATL, aiming at bettering the control of ATL. Under a certain pressure and velocity, this paper proposes a theoretical calculation based on thermal elastic deformation to predict prepreg deformation, according to the influence of temperature on fluidity of prepreg in the process of ATL. Then through ATL experiment on the coverage and deformation of prepreg, it is found that the temperature affects both the adherence and bandwidth of prepreg. With the increase of temperature, adherence of prepreg increases first and then decreases, while the bandwidth keeps increasing with the increase of temperature and fluidity of prepreg. This proves the correctness and feasibility of the proposed method and provides a theoretical basis for parameters of ATL process. Finally, the influence of temperature on the placement quality of prepreg is analyzed to better the control of ATL, which provides a reference for the actual molding process.

Key words: automatic tape laying, composites, prepreg, moulding, temperature, deformation

中图分类号:

V261
TB33

文琼华, 王显峰, 何思敏, 黄志军, 肖军. 温度对预浸料铺放效果的影响[J]. 航空学报, 2011, 32(9): 1740-1745.

WEN Qionghua, WANG Xianfeng, HE Simin, HUANG Zhijun, XIAO Jun. Influence of Temperature on Placement Effect of Prepreg[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2011, 32(9): 1740-1745.

参考文献

[1] 杜善义, 关志东. 我国大型客机先进复合材料技术应对策略思考[J]. 复合材料学报, 2008, 25(1):1-10. Du Shanyi, Guan Zhidong. Advanced composites in China large passenger aircraft technology responses[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2008,25(1): 1-10. (in Chinese)

[2] Grimshaw M N, Grant C G, Diza J M L. Advanced technology tape laying for affordable manufacturing of large composite structures//46th International SAMPE Symposium. 2001: 2484-2494.

[3] Timothy G G. Advanced composites manufacturing[M]. New York: John Wiley & Sons, 1997: 32-83.

[4] Yoshiaki S, Tomohiro I. Low cost towpreg for automated fiber placement[J]. SAMPE Journal, 2004, 40(2): 66-69.

[5] Falchi A, Greffioz A, Ginbach E. Automatic laying of unidirectional prepreg tapes on compound surfaces//European Conference on Composite Materials. 1990: 135.

[6] 杜善义.先进复合材料与航空航天[J].复合材料学报,2007,24(1): 1-12. Du Shanyi. Advanced composite material and aerospace[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2007, 24(1):1-12. (in Chinese)

[7] 肖军,李勇,李建龙.自动铺放技术在大型飞机复合材料结构件制造中的应用[J].航空制造技术,2008(1):50-53. Xiao Jun, Li Yong, Li Jianlong. Automated placement technology application on large airplane composite component manufacture[J]. Aeronautical Manufacturing Technology, 2008(1): 50-53. (in Chinese)

[8] 林胜.自动铺带机/铺丝机(ATL/AFP)——现代大型飞机制造的关键设备(上)[J]. 世界制造技术与装备市场WMEM, 2009(4): 84-89. Lin Sheng. ATL/AFP—The key machine for manufacturing of modern large airplane(A)[J]. World Manufacturing Engineering & Market, 2009(4): 84-89. (in Chinese)

[9] 肖军, 李勇, 文立伟, 等.树脂基复合材料自动铺放技术进展[J]. 中国材料进展, 2009(6):28-32. Xiao Jun, Li Yong, Wen Liwei, et al. Progress of automated placement technology for polymer composites[J]. Materials China, 2009(6): 28-32. (in Chinese)

[10] 陈祥宝. 聚合物基复合材料手册[M]. 北京:化学工业出版社, 2004: 50-52. Chen Xiangbao. Handbook of polymer composites[M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2004: 50-52. (in Chinese)

[11] 严宗达, 王洪礼. 热应力[M]. 北京:高等教育出版社, 1993: 421-423. Yan Zongda, Wang Hongli. Thermal stress[M]. Beijing: Higher Education Press, 1993: 421-423. (in Chinese)

[12] 赵燕茹, 刑永明, 雷振坤, 等. 力、热载荷作用下纤维在复合材料中的界面应力传递行为[J]. 复合材料学报, 2008, 25(4):187-192. Zhao Yanru, Xing Yongming, Lei Zhenkun, et al. Interfacial stress transfer behavior of single-fiber composite under the effect of mechanical and thermal loading[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2008,25(4):187-192. (in Chinese)

[13] Takeuti Y, Tanigawa Y. Improved difference equation of the biharmonic function and some applications for elasticity[J]. Mechanics Research Communications, 1977(2): 123-127.

[14] 张汝光. 复合材料热膨胀系数的计算[J]. 玻璃钢, 1998(4): 1-8. Zhang Ruguang. Calculation on composite coefficient of thermal expansion[J]. Glassfiber Reinforced Plastics, 1998(4): 1-8. (in Chinese)

编辑推荐 0

Metrics

阅读次数

全文

844

HTML			PDF

最新录用	在线预览	正式出版	最新录用	在线预览	正式出版
0	0	0	0	0	844

来源	本网站	其他网站

次数	164	680
比例	19%	81%

摘要

2454

最新录用	在线预览	正式出版

0	0	2454

来源	本网站	其他网站

次数	195	2259
比例	8%	92%

本文评价

地址：北京市海淀区北四环中路辅路238号柏彦大厦

邮政编码：100083

E-mail：hkxb@buaa.edu.cn

关于我们

期刊社服务

专业学科

封面文章

友情链接

主管单位：中国科学技术协会主办单位：中国航空学会北京航空航天大学

[1]	龚煜廉, 张建国, 吴志刚, 褚光远, 范晓铎, 黄赢. 主动学习基自适应PC⁃Kriging模型的复合材料结构可靠度算法[J]. 航空学报, 2024, 45(8): 228982-228982.
[2]	贾文斌, 方磊, 张根, 史剑, 何泽侃, 宣海军. CNT树脂基复合材料断裂韧性的优化设计[J]. 航空学报, 2024, 45(7): 428971-428971.
[3]	张春云, 陈雄斌, 刘健, 崔苗. 酚醛树脂气凝胶复合材料热物性参数预测方法[J]. 航空学报, 2024, 45(6): 428848-428848.
[4]	黄领才. 纤维增强聚合物复合材料无损检测方法进展[J]. 航空学报, 2024, 45(5): 529697-529697.
[5]	高志廷, 马壮, 柳彦博. CVD-SiC阵列结构对ZrB₂/SiC涂层抗烧蚀性影响[J]. 航空学报, 2024, 45(3): 428842-428842.
[6]	张超, 曹勇, 赵振强, 张海洋, 孙建波, 王志华, 蔚夺魁. 树脂基复合材料在民用航空发动机中的应用与关键技术研究进展[J]. 航空学报, 2024, 45(2): 28556-028556.
[7]	韦宏, 王鹏, 董威, 郭晓峰, 李治达, 杨学森, 唐中富, 付超. 主流速度对微细管式预冷器结霜和抑霜特性的影响[J]. 航空学报, 2024, 45(2): 128639-128639.
[8]	马莹, 陈奡, 邓聪颖, 陈翔, 禄盛, 曾宪君. 纺织复合材料多尺度网格划分方法[J]. 航空学报, 2024, 45(10): 429180-429180.
[9]	杨倩, 王彦哲, 杨迪, 李泽众, 曲巍崴. 基于数据驱动的纤维增强复合材料自动铺放速度预测与规划[J]. 航空学报, 2024, 45(10): 429313-429313.
[10]	王宏越, 王兵, 方国东, 孟松鹤. 2.5D机织浅交弯联复合材料数字单元建模分析[J]. 航空学报, 2023, 44(9): 227478-227478.
[11]	韩剑, 孙士勇, 牛斌, 杨睿, 吴东江. 树脂基复合材料点阵结构的制造技术研究进展[J]. 航空学报, 2023, 44(9): 628255-628255.
[12]	李春鹏, 钱战森, 孙侠生. 远程民机变弯度机翼后缘外形变形矩阵气动设计[J]. 航空学报, 2023, 44(7): 127335-127335.
[13]	刘礼平, 齐雨阳, 蔺越国, 鲍蕊, 徐建新, 冯振宇, 卿光辉. 碳纤维复合材料胶铆混合修理结构静载拉伸失效[J]. 航空学报, 2023, 44(24): 428676-428676.
[14]	刘瑞峰, 孙晓哲, 李文辉, 王显, 闫杰. 高频脉冲电流改性SiC/Al复合材料微裂纹愈合机制及组织性能[J]. 航空学报, 2023, 44(22): 428598-428598.
[15]	杨钧超, 王雪明, 陈向明, 邹鹏, 王喆. 低速冲击损伤对复材加筋板压缩性能的影响[J]. 航空学报, 2023, 44(20): 228498-228498.

温度对预浸料铺放效果的影响

Influence of Temperature on Placement Effect of Prepreg

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐 0

Metrics

本文评价