纤维增强热固性树脂基复合材料成型过程数值模拟研究进展

文档名：纤维增强热固性树脂基复合材料成型过程数值模拟研究进展
摘要：纤维增强热固性树脂基复合材料在高端制造领域应用广泛,其固化过程涉及树脂流动、固化反应发生、残余应力引发固化变形等多个步骤.数值模拟纤维增强热固性树脂基复合材料的工艺成型过程是一个多场耦合的复杂问题,建立完善的数值模拟方法用来预测其成型过程中的固化行为对于工艺类型选择、工艺参数设计和复合材料构件性能优化具有重要的理论与实践意义.本文归纳了数值模拟纤维增强热固性树脂基复合材料成型过程的主要研究进展,并讨论了不同数值模型的适用条件,通过分析同一问题不同模型的适用条件可以为复合材料固化工艺及参数设计的选择提供指导.提升精度和降低成本是数值模型迭代优化的主要研究方向.在此基础上,本文对数值模拟纤维增强热固性树脂基复合材料成型过程进行了总结,并认为未来可以从复合材料的树脂流动多尺度建模、机器学习与材料基因组方法在复合材料的构件优化设计中的应用和残余应力对复合材料的性能及使用寿命的影响等方面开展研究.

Abstract：Fiber-reinforcedthermosettingresincompositesarewidelyusedinhigh-endmanufacturingfields.Thecuringprocessinvolvedresinflow,curingreaction,residualstressinducedcuringdeformationandothersteps.Numericalsimulationoftheformingprocessoffiberreinforcedthermosettingresincompositeswasacomplexproblemofmulti-fieldcoupling.Itwasimportanttheoreticalandpracticalsignificancefortheselectionofprocesstype,designofprocessparameters,andperformanceoptimizationofcompositecomponentstoestablishaperfectnumericalsimulationmethodtopredictthecuringbehaviorduringtheformingprocess.Inthispaper,themainresearchprogressofnumericalsimulationoftheformingprocessoffiberreinforcedthermosettingresincompositesissummarized.Moreover,theapplicationconditionsofdifferentnumericalmodelsarediscussed.Theanalysisoftheapplicationconditionsofdifferentmodelsinthesamefieldcanguidetheselectionofthecuringprocessandparameterdesignofcomposites.Improvingtheaccuracyandreducingthecostarethemainresearchdirectionsofnumericalmodeliterativeoptimization.Onthisbasis,thenumericalsimulationofthemoldingprocessoffiberreinforcedthermosetresinmatrixcomposites,suggestingthatfutureresearchcouldbecarriedoutintheareasofmultiscalemodellingofresinflowincompositesissummarized,theapplicationofmachinelearningandmaterialgenomemethodsintheoptimaldesignofcomponentsofcompositesandtheeffectofresidualstressesonthepropertiesandservicelifeofcomposites.

作者：赵华坤  于涛  程泽非  徐鉴  李岩Author：ZHAOHuakun  YUTao  CHENGZefei  XUJian  LIYan
作者单位：同济大学航空航天与力学学院,上海200092
刊名：材料工程 ISTICEIPKU
Journal：JournalofMaterialsEngineering
年，卷(期)：2024, 52(5)
分类号：V258
关键词：纤维增强复合材料  数值模拟  热固性树脂  成型工艺  
Keywords：fiberreinforcedcomposites  numericalsimulation  thermosettingresin  moldingprocess  
机标分类号：TU473F830.91U464.132
在线出版日期：2024年7月3日
基金项目：国家自然科学基金纤维增强热固性树脂基复合材料成型过程数值模拟研究进展[
期刊论文]  材料工程--2024, 52(5)赵华坤  于涛  程泽非  徐鉴  李岩纤维增强热固性树脂基复合材料在高端制造领域应用广泛,其固化过程涉及树脂流动、固化反应发生、残余应力引发固化变形等多个步骤.数值模拟纤维增强热固性树脂基复合材料的工艺成型过程是一个多场耦合的复杂问题,建立完善...参考文献和引证文献
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2024-12-14 02:24 上传 纤维增强热固性树脂基复合材料成型过程数值模拟研究进展.pdf

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