影响模具表面温度的因素的全球灵敏度分析在自闭柜加工过程中
Jiayang He1,2, Lihua Zhan1,3, Youliang Yang1
1Light Alloys Research Institute, Central South University, Changsha 410083, China.
Polymers
|March 13, 2024
概括
了解模具表面温度是碳纤维增强塑料 (CFRP) 固化的关键. 通流传热系数 (CHTC),模具材料类型 (MMT) 和模具面板厚度 (TMF) 是最有影响力的因素.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 热力工程是热力工程中的一个.
背景情况:
- 碳纤维增强塑料 (CFRP) 需要精确的热控制才能实现最佳固化.
- 模具表面温度对CFRP制造的质量和效率产生重大影响.
- 了解各种因素对模具温度的敏感性对于过程优化至关重要.
研究的目的:
- 量化评估CFRP自闭柜加工过程中模具表面温度的关键因素的全球灵敏度.
- 确定主要影响因素及其对模具热行为的相互作用.
- 为优化模具热设计和加热设备提供科学基础.
主要方法:
- 为复合板材开发一个合热化学固化模型.
- 应用Sobol全球灵敏度分析 (GSA) 方法来评估因素影响.
- 研究单个因素的影响及其对模具表面温度的相互作用.
主要成果:
- 影响模具表面温度的因素的灵敏度顺序被确定为:对流传热传递系数 (CHTC) >模具材料类型 (MMT) >模具面板厚度 (TMF) >复合层材厚度 (TCL) >辅助材料层厚度 (TAL).
- CHTC,MMT和TMF被确定为占主导地位的因素,共同占总第一级敏感性的97.3%以上.
- 发现单个因素的影响比因素之间的相互作用更为重要,一级敏感性指数的总和超过了78.1%.
结论:
- 这项研究提供了关于CFRP自闭柜固化过程中模具的热行为的关键见解.
- CHTC,MMT和TMF是控制模具表面温度的最关键参数.
- 这些发现支持制定基于科学的指导方针,用于热模具设计和复合材料制造中的加热系统优化.
