CRTM成型填充過程建模和數值模擬.pdf

1、壓縮樹脂傳遞模塑（CRTM）是樹脂傳遞模塑(RTM)成型發(fā)展而來的一種先進液體復合材料成型，其特征是充填過程中樹脂既在厚度方向流動，又在平面內流動。該成型與RTM成型相比可以明顯減少填充時間，增加纖維含量，改善制品的質量。通過填充過程的數值模擬可以分析各個參數在成型過程中的影響，從而對填充工藝進行優(yōu)化，減少試模次數。
　　本文針對產品形狀分別建立了一維CRTM成型模型和二維CRTM成型模型，導出了一維成型中注射壓力、鎖模力等物理量

2、的解析表達式，研究了二維成型的數值計算方法，開發(fā)了模擬程序。取得的主要成果:
　　1)根據多孔介質內流動的Darcy定律和不和壓縮流體的質量守恒原理，建立了等溫過程的一維填充控制方程和相應的邊界條件，運用分部積分方法導出了壓力場、速率場、流動前沿、鎖模力及充填時間等物理量的解析表達式。模擬結果表明與傳統的RTM相比CRTM成型可以明顯減少填充時間。
　　2)建立了二維CRTM成型填充過程的理論模型，運用高斯積分原理導出了相應

3、的變分方程，建立了有限元求解壓力場及控制體積法模擬流動前沿的數值計算方法，開發(fā)了模擬程序，模擬結果與文獻上的實驗結果比較吻合。
　　3)利用PAM-RTM軟件對等溫條件下蓋板的填充過程進行模擬，分析了注射位置、出膠口位置和壓縮速度等加工參數對填充時間，鎖模力影響，優(yōu)化了出膠口位置和壓縮速度。模擬結果表明相同制品RTM成型所需填充時間比CRTM長，面積相同的制品兩種方法模擬結果接近。
　　本文工作可以為復合材料制品成型及模具設