大层数复合材料结构固化工艺力学问题研究

以优化大层数复合材料层合结构工艺曲线为目标，对其工艺过程所出现的力学问题进行研究。介绍了一种逐步迭代的解耦算法，解决了复合材料固化过程温度与固化度的耦合问题；采用热应力模型和Hamilton半解析算法，对复合材料固化过程的热应力和变形进行了数值模拟，得到了室温状态下复合材料的残合应力；开发了大层数复合材料工艺曲线优选的软件，利用该软件进行数值模拟，加上薄板的工艺试验，即可得到不同厚度大层数复合材料结构的工艺曲线。通过该方法确定工艺曲线，不受层板厚度限制，不需要通过厚板的工艺试验，成本低、周期短，而且大大优化了工艺曲线。实验结果显示，该方法与传统方法得到的复合材料产品具有相同力学性能，但工艺时间大大缩短。