复合材料机翼结构热校形工艺实验及数值模拟

• 作者: 王海雷 刘凯 张博明 叶金蕊
• 来源期刊: 复合材料学报
• 关键词: 复合材料 热校形 变形控制 应力松弛 有限元分析
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 树脂基复合材料|Resin Matrix Composite
• 页码范围: 1487-1496
• 页数: 10页
• 分类号: TB332
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20210202.004

摘要

纤维增强树脂基复合材料机翼结构复杂,往往存在明显的固化变形现象,严重影响机翼的装配和气动特性.本研究目的在于建立大型复合材料复杂结构的热校形工艺方法,解决复合材料机翼制造的变形控制问题.针对复合材料机翼的固化变形特点,设计了新的热校形夹具工装.在评价复合材料应力松弛特性的基础上,建立了大型复合材料机翼结构热校形工艺的有限元模拟方法,实现了对热校形后机翼结构残余变形的有效预报,分析了校形载荷、校形温度等关键工艺参数对校形效果的影响规律,形成优化的热校形工艺方案.模拟及实验结果表明,复合材料热校形工艺可以适用于大型复杂结构,复合材料机翼89.5％的固化变形被热校形工艺的残余变形抵消,达到机翼的装配和气动外形要求.