自动化纤维放置过程参数对未经固的先制粘合样本间层间剪切强度的影响
Meisam Kheradpisheh1, Amir Hafez Yas1, Mehdi Hojjati1
1Department of Mechanical, Industrial and Aerospace Engineering, Concordia Center for Composites (CONCOM), Montreal, QC, Canada.
Journal of composite materials
|April 7, 2025
概括
自动化纤维放置 (AFP) 过程参数显著影响热预制材料中的层间粘合强度. 参数相互作用,而不是个别设置,是优化复合材料制造的粘合质量的关键.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 复合材料制造业 复合材料制造业
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 层间粘合对于自动化纤维放置 (AFP) 中的复合材料零件质量至关重要.
- 了解AFP过程参数对粘接的影响对于缺陷预防和性能优化至关重要.
- 界面粘合的剪切强度会影响AFP铺设过程中的平面和非平面变形.
研究的目的:
- 为了研究AFP参数对未经固的热制膜带的层间粘合的影响.
- 在AFP铺设过程中优化层间粘合.
- 开发一种可靠的模型,用于AFP中的层间粘合.
主要方法:
- 在不同的AFP条件下对单膝关节 (SLJ) 标本进行系统的实验研究.
- 开发一个内部的AFP模拟设置来控制压缩力,料速度,温度和停留时间.
- 有限元素 (FE) 分析以模拟 prepreg SLJ 反应并验证实验发现.
主要成果:
- 实验结果显示,交互的AFP过程参数对 prepreg剪切强度有显著的影响.
- 单个参数的影响与它们对结合的联合影响相比,不那么明显.
- 开发的FE框架准确地模拟了先带之间的粘合层,与实验数据保持一致.
结论:
- 在AFP过程参数之间的相互作用对于实现最佳的层间键强度至关重要.
- 开发的FE模型为预测和优化AFP过程中的粘合提供了可靠的工具.
- 这项研究有助于通过AFP加强复合材料制造中的质量控制和缺陷减少.
