碳纤维增强热塑性复合材料热成型的建模框架
Long Bin Tan1, Wern Sze Teo2, Yi Wen Cheah2
1Institute of High Performance Computing (IHPC), Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), 1 Fusionopolis Way, #16-16, Connexis North Tower, Singapore 138632, Singapore.
一个新的模型预测了热成型复合材料的缺陷. 优化层面的方向和成型速度,以及使用箭头,可以减少矩阵涂抹和纹,以获得更好的零件质量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 复合材料制造业 复合材料制造业
背景情况:
- 聚合物矩阵织成的层状复合材料的热成型是复杂的,容易出现矩阵涂抹和纹等缺陷.
- 了解工艺参数与缺陷形成之间的关系对于质量控制至关重要.
研究的目的:
- 开发一个全面的建模框架,用于热成型聚合物矩阵织成的层状复合材料.
- 识别与缺陷相关的关键数值指标,并校准材料模型.
- 调查工艺参数对缺陷形成和零件质量的影响.
主要方法:
- 开发了复合材料热成型的综合建模框架.
- 识别的滑道长度和引量作为缺陷指标.
- 使用图片框架实验数据对材料模型进行校准,并通过物理部分测量进行验证.
主要成果:
- 厚度预测准确度在11.6%的误差范围内,在高层内剪切位置上增加到~20%.
- 与0度相比,在45度的层材定向减少了缺陷,但增加了厚度变化.
- 较高的成型速度 (80 mm/s vs 25 mm/s) 增加了缺陷指标,并对厚度分布产生了负面影响.
结论:
- 开发的模型准确地预测了厚度分布,并确定了关键缺陷指标.
- 优化层层面的方向,成型速度和模具设计对于减轻缺陷至关重要.
- 战略性地使用箭头可以通过减少缺陷大小来显著提高零件质量.
更多相关视频
09:41Magnet Assisted Composite Manufacturing: A Flexible New Technique for Achieving High Consolidation Pressure in Vacuum Bag/Lay-Up Processes
Published on: May 17, 2018
09:54Author Spotlight: Enhancing Fiber Composite Laminate Quality with the Wet Hand Lay-Up/Vacuum Bag Process
Published on: June 30, 2023
相关概念视频
Production of Formed Elements
Most HSCs commit to...
Residual Stresses in Bending
Design of Prismatic Beams for Bending
Classification and Mechanical Properties of Synthetic Polymers
Fiber Reinforced Concrete
Bioplastics
