热成型参数对织成的碳纤维热塑性复合材料的影响
Shun-Fa Hwang1, Cheng-Yi Yang1, Shao-Hao Huang1
1Department of Mechanical Engineering, National Yunlin University of Science and Technology, 123 University Road, Sec. 3, Yunlin 64002, Taiwan.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 29, 2024
概括
这项研究优化了碳纤维复合材料的热成型. 保持空置压力是实现所需零件质量和尽量减少缺陷的最关键因素.
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 复合材料 复合材料
背景情况:
- 对于先进的制造来说,研究编织碳纤维织物/聚碳酸热塑性复合材料热成型后的质量至关重要.
- 了解工艺参数对复合材料变形和最终零件质量的影响至关重要.
研究的目的:
- 为优化碳纤维/聚碳酸盐复合材料的热成型和拆塑工艺.
- 识别影响复合材料质量属性的关键过程参数,如弹回形和模具形状适应性.
主要方法:
- 利用有限元模拟与一个离散的微机械模型用于织物变形.
- 采用了塔古奇直角阵列方法来系统地研究过程参数.
- 通过在不同温度下使用偏差扩展测试验验证的模拟模型.
主要成果:
- 确定空置压力是影响复合材料质量的主要参数.
- 空白温度在160°C至230°C范围内显著影响质量.
- 模具温度对调查的质量指标的影响最小.
结论:
- 确定了最佳的热成型参数:1.18kPa空白压力,230°C空白温度和190°C模具温度.
- 该研究验证了离散有限元素方法在模拟复合材料热成型中的有效性.
- 所有四个质量指标 (纤维封闭角,弹背角,模具形状适应性,应变) 都显示出依赖的趋势,同时进行优化.
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