基于COMPRO模型的复合材料热压罐成型工艺仿真
陈飞王健”
（1中国运载火箭技术研究院研究发展中心，北京100076）
(2达索系统，北京100025）
文摘有效利用热压罐技术来实现复合材料成型的关键在于选择合适的工艺参数和制定合理的工艺方策，虚拟热压罐工艺仿真可以有助于对圈化过程进行预测，提高工艺设计效率，降低生产成本。本文介绍了热压雄工艺仿真软件COMPRO以及典型的固化过程分析模型（热化学模型、流动压实模型和应力变形模型）。最后给出了影响COMPRO数值模拟的关键参数及翼梁样件试验数据与数值模拟对比，COMPRO可以较为准确的预测固化工艺。
关键词复合材料，热压罐，固化仿真，COMPRO
中图分类号：TB3
D0I:10.3969/j. issn.10072330.2014.01.007
CuringSimulationofCompositesAutoclaveFormingBasedonCOMPROModel
CHENFei'
WANGJian
(1 China Academy of Launch Vehicle Technology R & D Center, Beijing 100076)
(2Dassault Systemes,Beijing100025)
AbstractThe appropriate parameter and reasonable process of technics is the key for autoclave molding of composite. The technical simulation of virtual autoclave make for the prediction of curing process, and the improve-ment of technical efficiency and reduction of manufacture cost. The paper show a sofware of autoclave simulation: COMPRO, and the typical model of curing process analysis: thermochemical model, flow-compaction model and stress deformation model.At last,the key parameter effect on COMPRO analysis have been shown, and a conclusion about accuracy of COMPRO analysis can be done through the comparison between the data of spar prototype and COMPRO simulation.
KeywordsComposite,Autoclave,Curing simulation,COMPRO
0引言
热压链成型技术是目前航空航天用先进复合材料结构广泛采用的成型方法之一，主要用于机体结构蒙皮壁板、助、框等构件的制造成型。热压舒成型的优点之一是罐体内的压力和温度均匀，成型后的复合材料构件孔隙率低，树脂含量均匀，力学性能稳定；此外，一次可以同时成型多种结构，适用范围广、效率高。然而，复合材料构件的热压罐成型也给企业带来不少的困扰。首先，每次热压罐成型固化都需要真空封装，耗费大量昂贵的辅助材料，成本高。其次，在复杂的固化成型过程中，复合材料构件会产生分层、气孔和固化变形等制造缺陷，再加上复合材料的回收还
收稿日期：2013-1030
存在问题，废品率使得材料成本和工序成本居高不下。因此，提高工艺的效率和准确性，实现低成本、高质量的复材制造是当前国内外复合材料制造业共同面临的重要课题(")
在热压罐成型过程中，复合材料构件的几何尺寸、材料特性、固化成型工艺参数在不同程度上，均影响最终成型质量。为减小复合材料成型的制造缺陷，传统的方法是在经验和工艺试验的基础上，研究固化工艺条件影响和材料热胀系数的差异，然后对固化工艺曲线和零件固化所用模具的型面进行反复的调整，以控制缺陷的形成。由于影响因素众多，采用实验方法确定工艺参数有一定的局限性。同时，这种累试法
作者简介：陈飞，1979年出生，硕士，工程师，主要研究方向为固体力学，飞行器设计。E-msil：chinabone@126.com
宇航材料工艺http：//www.yhclgy.com2014年第1期万方数据
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