王乾
- 作品数：5 被引量：38H指数：4
- 供职机构：北京航空航天大学航空科学与工程学院更多>>
- 相关领域：一般工业技术更多>>
- L型复合材料结构固化变形有限元模拟及其应用
- 复合材料在热压罐成型过程中由于发生不可避免的物理化学机理，将会发生固化变形导致尺寸误差。充分理解固化过程中变形机理可以有效保证复合材料成型精度，减少装配难度。研究了L型复合材料结构在固化过程完成后发生的固化变形。
- 文友谊文琼华王乾
- 关键词：复合材料回弹翘曲有限元模拟铺层
- 复合材料V型构件的固化变形预测及其工装型面设计被引量：21
- 2017年
- 利用固化动力学模型对20mm厚度和3mm厚度的ZT7H/5429碳纤维复合材料层合板进行了固化模拟,在固化过程中,20mm厚度平板出现了温度峰值,中心温度与表面温度差不超过6℃,3mm平板温度分布均匀,温度历程与热压罐工艺温度基本一致。利用简化的温度场和等效热膨胀系数对60°和90°拐角的V型基准试件进行了固化变形模拟,并进行了V型基准试件的固化试验。60°和90°拐角试件的固化回弹角的模拟值分别为1.58°和1.18°,试验测得的回弹角的平均值分别为1.59°和1.11°。对V型复合材料蒙皮构件进行了固化变形模拟,并得到了补偿过的工装型面,在该工装上成型的试件与设计形状基本一致。
- 王仁宇关志东王乾蒋婷黎增山
- 关键词：树脂基复合材料热压罐成型有限元
- 纤维体积含量和富树脂对复合材料V型结构固化变形的影响被引量：8
- 2018年
- 为研究模具因素对复合材料纤维体积含量、富树脂以及固化变形的影响,利用热压罐工艺完成了T700/QY9611复合材料V型结构成型试验,对其纤维体积含量、富树脂厚度以及回弹变形进行测量与研究。建立了考虑热载荷、树脂收缩载荷、模具接触、纤维体积含量以及富树脂等因素的复合材料回弹变形预测三维有限元分析模型,定量分析了纤维体积含量梯度和富树脂对回弹变形的影响。研究结果表明:使用阴模模具产生10.0%的纤维体积含量梯度和2.2mm的富树脂,拐角半径增大后分别减小为6.8%和1.2mm,模具材料的影响较小;使用阴模成型试验件变形增大21.0%,使用拐角半径较大的阴模,变形减小了9.6%,阴模模具主要通过纤维体积含量和富树脂影响回弹变形;模拟结果表明:V型构件的变形与纤维体积含量梯度和富树脂厚度呈正比例,10%的纤维体积含量梯度导致13.5%的变形差异,3.0mm厚的富树脂会产生45.8%的变形差异。模拟结果与实验结果对比验证了模型的准确性。
- 王乾关志东蒋婷王仁宇
- 关键词：复合材料热压罐工艺回弹变形纤维体积含量有限元分析
- 模具形式对V型结构复合材料固化变形的影响被引量：8
- 2018年
- 复合材料在热压罐成型过程中由于发生不可避免的物理化学变化,将会发生固化回弹变形导致尺寸偏差。V型结构普遍用于飞机外表面,研究模具形式对V型结构复合材料固化变形的影响,可有效保证复合材料成型精度,减少装配难度。本文通过建立有限元分析模型以及设计典型结构试验件相结合的方式,分析模具形式对V型结构复合材料固化变形的影响。结果表明:变形预测与试验结果误差在5%内,V型复合材料阳模成型比阴模成型的变形要大10%～15%,其变形回弹量趋势与拐角角度、制件厚度成反比,阳模成型时其回弹与拐角半径成正比。
- 祝君军文琼华罗辑李博王乾
- 关键词：复合材料
- 结构参数对复合材料V型构件固化变形影响试验及解析分析被引量：8
- 2017年
- 为研究结构参数对复合材料V型构件固化变形的影响,完成了针对V型构件厚度、拐角半径、拐角角度及铺层等结构参数的变形影响研究试验。基于剪力滞后理论和弯曲理论,利用解析法建立了考虑结构参数影响的复合材料V型构件固化变形预测模型,利用模型预测了V型构件的回弹变形并分析了不同结构参数对V型构件回弹变形的影响机制。结果表明:回弹变形随着厚度的增大而减小,厚度为1~3mm之间,角度回弹变形差异最大在30%左右;回弹变形与拐角角度的补角呈约为0.014的比例;拐角半径的不同导致变形的差异不超过5%;准各向同性铺层试验件展现了最大回弹变形,0°铺层的变形减小了23.5%,90°铺层几乎不发生变形。模型分析结果表明,厚度主要通过弯曲刚度和剪切变形两方面影响回弹变形;铺层引起的力学性能和泊松效应的变化是使回弹变形有较大区别的主要原因;V型构件直边变形最大为0.20°,对回弹变形影响较大。变形预测结果与试验结果对比验证了解析法模型的准确性。
- 王乾关志东王仁宇蒋婷
- 关键词：复合材料回弹变形结构参数剪力滞后解析法
