热塑性复合材料自动铺放过程中温度场研究

• 作者: 宋清华 文立伟 王显峰 石甲琪 肖军 范珏雯
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 热塑性复合材料 自动铺放 有限元 温度场
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 83-91
• 页数: 9页
• 分类号: TB332|V261
• 语种: 中文
• DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.000147

摘要

自动铺放成型技术可以实现热塑性复合材料逐层“原位固结”,在加工制造大型零部件、提高生产率、降低制造成本方面具有巨大的潜力.由于温度历程对复合材料构件成型质量有较大影响,本工作通过ANSYS软件模拟热源随铺放头移动、铺放过程中预浸料不断被铺叠到底层预浸料上,获得复合材料铺层的温度场分布情况.同时构建基于WinCC flexible的温度场在线测量系统,对铺层温度进行在线采集和存储.实验结果表明,在铺放成型过程中,每一层预浸料的温度曲线出现多个峰值,且随着热气温度的升高,每层峰值温度逐渐增加,热气温度越高,铺层间峰值温度差越大,热电偶测量结果与仿真结果相差越小.通过对实验结果中的峰值温度与有限元模拟结果进行对比,证明了有限元仿真模型的正确性.研究结果表明,随着铺放速率的加快,每层峰值温度逐渐降低,为满足成型要求,当热风枪出口处热气温度最高为600℃时,最大铺放速率为1.2m/min.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	肖军	南京航空航天大学材料科学与技术学院	197	2291	22.0	37.0
2	文立伟	南京航空航天大学材料科学与技术学院	53	617	14.0	22.0
3	宋清华	南京航空航天大学材料科学与技术学院	13	125	7.0	11.0
4	王显峰	南京航空航天大学材料科学与技术学院	42	423	12.0	20.0
5	范珏雯	南京航空航天大学材料科学与技术学院	2	11	1.0	2.0
6	石甲琪	南京航空航天大学材料科学与技术学院	1	10	1.0	1.0