基于零泄漏树脂注入工艺的液体复合材料模塑厚度变化模型

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在液体复合材料模塑（LCM）工艺中，控制层板最终厚度对确保尺寸精度和性能可靠性至关重要，但由于树脂流动与预制体压实之间的复杂相互作用，这仍是一个重大挑战。本文介绍了零泄漏树脂注入（ZRI）工艺，旨在增强树脂浸渍控制和制件质量。建立了一套完整的解析模型，用于预测整个ZRI工艺过程中织物预制体的动态厚度变化。该模型系统地阐述了三个不同的物理阶段：（i）初始流动与模腔充填阶段，树脂压力梯度引起空间厚度变化；（ii）树脂浸渍阶段，持续树脂注入导致预制体膨胀；（iii）最终连续浸渍阶段，压力均匀化和织物松弛发生。为验证模型，在碳纤维层板上进行了注入实验，采用非接触式3D光学测量系统原位监测预制体厚度。模型预测结果与三个阶段的实验结果吻合良好，验证了模型的准确性和鲁棒性。本研究不仅揭示了ZRI工艺中厚度演变的内在机制，还为工艺优化和需要精确尺寸控制的工程应用提供了有价值的解析工具。

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