纤维复合材料RTM制备过程的固化成型及脱模变形的研究

针对国家中长期科技发展规划中确立的大飞机研制项目，开展纤维复合材料的树脂传递模塑（RTM）制备技术研究，实现高性能、低缺陷、低成本目标，具有重大的现实意义。在固化过程中，复合材料的物理力学性能和内应力在时空间的分布具有非均匀、非稳态、强耦合的特点，需要揭示其演变规律，进而发展复合材料固化变形的调控机制。因此，本项目开展树脂固化反应-交联结构-物理力学性能的集成研究，定量分析在固化过程中树脂物理力学性能的影响因素，从树脂固化角度发展复合材料物理力学性能的调控机制。在此基础上分析复合材料的固化收缩应力和热应力的形成机制，数值模拟内应力的演变过程以及复合材料的脱模变形，发展固化变形的调控机制，并通过与实验结果的对比而校正数学模型、完善数值计算方法。通过上述研究，实现在制备过程中的树脂化学反应控制、交联结构控制以及复合材料变形控制，进而实现复合材料的物理力学性能控制与极限加工条件的预测。

针对国家中长期科技发展规划中确立的大飞机研制项目，开展纤维复合材料的树脂传递模塑(Resin Transfer Molding, RTM)制备技术研究，实现高性能、低缺陷、低成本目标，具有重大的现实意义。在固化成型过程中，复合材料的物理力学性能和内应力在时空间的分布具有非均匀、非稳态、强耦合的特点，需要揭示其演变规律，进而发展复合材料固化变形的调控机制。因此，本项目首先开展了树脂固化反应-交联结构-物理力学性能的集成研究，定量分析了在固化成型过程中树脂物理力学性能的影响因素，从树脂固化角度发展了复合材料物理力学性能的调控机制。在此基础上，分析了复合材料的固化收缩应力和热应力的形成机制，数值模拟了内应力的演变过程以及复合材料的脱模变形，发展了固化变形的调控机制，并通过与实验结果的对比而校正了数学模型、完善了数值计算方法。通过上述研究，实现了在材料制备过程中的树脂化学反应控制、交联结构控制以及复合材料变形控制，进而实现了复合材料的物理力学性能控制与极限加工条件的预测。本项目按照计划书完成了预定的研究任务，实现了预定的研究目标。