厚截面复合材料层合板固化残余应力预测与控制

项目名称： 厚截面复合材料层合板固化残余应力预测与控制

项目编号： No.50903002

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 张纪奎

作者单位： 北京航空航天大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 复合材料在厚度方向热传导率和渗透率低，导致厚截面复合材料结构固化过程中产生温度过热、固化压实不均匀、残余应力大、制造时间长等诸多问题。本项目在分析厚截面复合材料残余应力形成机制的基础上，将固化过程分为热-化学、流动-压实以及残余应力-变形3个子模块，分别研究热传导和固化动力学、树脂在罐压下的流动和分布以及结构残余应力和固化变形。模型考虑了各种物理化学现象之间的耦合关系，可直接应用于大型、复杂厚截面结构的固化变形和残余应力预测。进而从工艺、结构设计以及模具三个方面对残余应力的影响因素进行分析，形成厚截面复合材料结构的残余应力控制方法。最后，在残余应力预测程序基础上加入复合材料三维失效判据和材料退化模型，形成考虑残余应力条件下厚截面复合材料结构强度的预测方法。本项目为厚截面复合材料设计和优化固化工艺提供依据，对提高我国大飞机复合材料设计制造水平有重要意义，具有重要的科学意义和工程应用价值。

中文关键词： 复合材料；厚截面；固化过程；数值模拟；残余应力

英文摘要：

英文关键词： composite materials；thick section；cure processing；numerical simulation；residual stress