模具-复合材料相互作用的复合材料固化变形仿真方法研究

作者：元振毅; 魏方见; 孔令飞; 杨振朝; 同新星; 李言

来源：复合材料科学与工程, 2023, (10): 10-16.

DOI：10.19936/j.cnki.2096-8000.20231028.002

• 复合材料
• 固化变形
• 有限元分析
• 模具作用
• 固化反应

针对L形复合材料结构固化变形所引起的装配问题，建立了考虑模具-复合材料相互作用的复合材料固化变形仿真模型。首先，利用设置摩擦系数与最大剪切应力的方法，表征成型阶段模具对复合材料结构的剪切滑移效应。其次，考虑复合材料各向异性、材料热胀冷缩效应以及基体化学收缩效应对结构本身固化变形的影响。最后，利用固化硬化瞬时线弹性本构模型，在有效提升计算效率的前提下实现固化变形仿真计算。在此基础上，通过设计不同厚度、不同铺层顺序的L形结构件固化变形实验，验证仿真模型的有效性。实验和仿真分析结果比对最大误差为-20.8%,平均误差为-7.35%。结果表明：对于铝制模具制备的L形结构件，模具与复合材料相互作用会加剧结构的固化变形情况，并且结构刚度对这种变形有重要影响作用。

• 单位
  西安理工大学