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热固性层板固化诱导残余应力对翘曲变形的影响

Cure-induced residual stresses for warpage reduction in thermoset laminates

Giacomo Struzziero, Davide Nardi, Jos Sinke, Julie Teuwen · Delft University of Technology
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期刊 / 来源Journal of Composite Materials
卷/期/页54 / 22 / 3055-3065
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关键词:残余应力真空辅助树脂传递模塑热固性复合材料固化工艺翘曲变形粘弹性环氧树脂层板设计

摘要整理

本文研究了真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺中固化阶段对残余应力生成的影响机制。采用风力发电机叶片行业广泛应用的Airstone 780E环氧树脂与Hardener 785H硬化剂体系进行研究。通过表征树脂的粘弹性能,将其引入热-机械有限元模型中。模型通过制造的[0/90]₄非对称层板进行了验证。残余应力生成分析表明:当固化过程中树脂收缩占主导时,0°纤维层产生压应力;当膨胀占主导时产生拉应力。研究发现,通过优化固化工艺参数使0°纤维层在固化过程中产生拉应力,可实现翘曲变形减少10%,工艺时间缩短33%。该研究揭示了固化阶段粘弹性行为与残余应力演变的耦合关系,为热固性复合材料层板的工艺设计和变形控制提供了理论依据。

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