非等温树脂传递模塑成型仿真建模及应用

• Published in: 航空材料学报 Vol. 43; no. 3; pp. 79 - 86
• Main Authors: 赵亮, 高胜晖, 段跃新
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国航发北京航空材料研究院,北京 100095%北京航空航天大学,北京 100191 01-06-2023
• Subjects: 固化反应; RTM; CV/FEM方法; 模拟仿真
• ISSN: 1005-5053
• DOI: 10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000023

TP317; 树脂传递模塑成型(resin transfer molding,RTM)工艺是树脂基复合材料制造中主要的一种成型工艺,对该工艺的模拟仿真可在RTM制件的工艺设计优化方面起到关键作用.本工作以实际RTM工艺生产需求为基础,在二维等温RTM工艺仿真程序基础上,突破热流耦合计算等关键技术,采用控制体有限元(CV/FEM)方法,研发三维非等温RTM成型仿真模型.该仿真模型基于Darcy方程、连续性方程、能量守恒方程、固化反应方程以及多个流变固化模型,采用半离散方法和三收敛标准,可有效解决非等温RTM仿真过程的模具预热、树脂非等温充填过程的黏度变化、固化放热等仿真问题,经过平板实验件及机匣件应用验证,可有效预测RTM充填时间、速度及压力等关键结果,结果精度与国际同类产品相当,在核心仿真能力上达到了国外商业仿真模型的同等水平,基本具备了针对实际复杂结构零件开展仿真的能力.