环氧树脂灌封结构固化行为数值模拟和工艺优化

• 作者: 李小阳 康峻铭 朱子钊 杨鹏 王继辉 丁安心
• 来源期刊: 复合材料学报
• 关键词: 固化应力 数值模拟 灌封结构 固化工艺 固化 环氧树脂 光纤布拉格光栅
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 树脂基复合材料|Resin Matrix Composite
• 页码范围: 2907-2917
• 页数: 11页
• 分类号: TB334
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20200922.001

摘要

依据实验测试获得E51环氧树脂的固化动力学和力学性能参数,针对特定尺寸的E51树脂灌封结构,将数值模拟与实验方法相结合,优化树脂的常温固化工艺为"二阶段"中高温固化工艺.首先采用数值模拟方法,分别比较第一段保温平台和第二段保温平台不同温度幅值和固化时间对结构内部的温度、固化度和应变的影响,优选固化工艺参数;然后基于光纤布拉格光栅(FBG)监测技术,对优选和原始固化工艺曲线的结构内部的固化温度和应变进行实时在线监测,结果表明了数值模拟的可行性,显示了通过数值仿真优选固化工艺曲线的可靠性;最后实验测试比较优选工艺和原始工艺曲线下制造的E51树脂浇注体性能,结果显示优选工艺制造的树脂浇注体的拉伸强度、压缩屈服强度、弯曲强度和冲击强度相比原始工艺制作的试样分别提高了3.9％、1.5％、14.5％和16.2％.