纤维排布对CFRP感应加热固化成型过程影响表征

作者:付天宇; 杨宁; 古云飞; 许家忠; 蒋悦; 李斌
来源:北京航空航天大学学报, 2022, 1-11.
DOI:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0259

摘要

在采用电磁感应加热方式实现碳纤维复合材料(CFRP)加热固化成型的过程中,如何准确表征材料各组成部分的属性参数状态对研究材料加热过程中温度、固化度及应力场分布至关重要。根据纤维实际铺层方式对材料各组成部分进行独立表征,并根据碳纤维壳体的等效电-磁-热特性建立了CFRP感应加热有限元细观分析模型,实现对CFRP内部纤维织构排布方式在感应加热过程中对各物理场变化规律所起到的相关作用进行系统分析。通过该模型模拟计算了材料温度、固化度及应力场分布的变化规律,揭示了碳纤维排布对材料感应加热效果的影响,并根据感应加热实验验证了该模型可以准确表征各物理场的分布状态。为研究CFRP在感应加热中各物理场变化规律提供了有效的计算模型和分析方法。

  • 单位
    中国人民解放军装备学院; 哈尔滨理工大学; 山西大同大学; 常州信息职业技术学院; 自动化学院; 重庆市特种设备检测研究院

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