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Updated: Jan 15, 2026
08:08
Fabrication and Design of Wood-Based High-Performance Composites
Published on: November 9, 2019
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复杂的复合材料零件的高度对齐的短纤维预成型的双隔膜成型
Tharan Gordon1, Ogun Yavuz1, Bohao Zhang1
1Bristol Composite Institutes, School of Civil, Aerospace, and Design Engineering, University of Bristol, Queen's Building, University Walk, Bristol, BS8 1TR UK.
International journal of material forming
|October 9, 2025
概括
高性能不连续纤维 (HiPerDiF) 技术通过提高复杂形状的材料可塑性来改善复合件制造. 这种新的技术克服了诸如纹之类的缺陷,这对于在航空航天和汽车应用中实现精确模具符合性至关重要.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 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:
- 形成复杂的复合材料零件是具有挑战性的,因为在连续纤维预成型中存在纤维桥梁和纹等缺陷.
- 这些缺陷导致模具合规性差,限制了先进复合材料的应用.
- 高性能不连续纤维 (HiPerDiF) 技术为生产对齐不连续纤维预材料提供了一种新的方法.
研究的目的:
- 为了研究HiPerDiF prepreg材料的成型特性.
- 评估HiPerDiF技术的可行性,用于制造需要高模具合规性的复杂复合材料零件.
- 利用有限元 (FE) 建模来理解成型过程中的材料变形.
主要方法:
- 使用新的HiPerDiF技术制造 prepreg材料.
- 在双隔膜成型 (DDF) 过程中对HiPerDiF预制材料的成型特征进行实验性研究.
- 应用先前开发的FE模型来模拟和分析DDF过程中不连续纤维预成形行为.
主要成果:
- 在双隔膜真空成型过程中,HiPerDiF预型表现出增强的可塑性和伸展性.
- 改进的可塑性允许更好的模具合规性,解决复杂的复合材料零件制造中的关键挑战.
- FE模拟提供了对预成型变形和厚度变化有价值的见解,补充了实验观察.
结论:
- HiPerDiF技术是生产适合复杂零件制造的高性能不连续纤维预料的可行方法.
- 与传统方法相比,HiPerDiF材料的增强可塑性显著提高了模具的符合性.
- FE建模是理解和预测不连续纤维预成形过程中不连续纤维预成形行为的强大工具.
