自动纤维铺放工艺参数对未固化预浸料粘接层层间剪切强度的影响

摘要整理

本研究通过系统实验和有限元分析，探究了自动纤维铺放（AFP）工艺参数对未固化热固性预浸料带材间粘接性能的影响。研究目标是优化AFP铺放过程中的层间粘接质量，并建立未固化预浸料带材层间粘接模型。界面剪切强度在AFP过程中平面和非平面变形的形成中起关键作用，直接影响制造零件的质量。粘接强度与多个AFP工艺参数密切相关，包括压实辊、进给速度、温度和停留时间。通过系统的实验研究，调查工艺参数变化对不同工艺条件下单搭接试样（SLJ）剪切强度的影响。为了在不同条件下制造单搭接样品，建立了模拟AFP过程的自主装置，可控制压实力、进给速度、温度和停留时间。单搭接试样的实验结果表明，预浸料束的粘接剪切强度受工艺参数间相互作用的显著影响，而非单个参数的孤立效应。采用有限元方法对预浸料SLJ试样的力学响应进行了数值模拟。通过数值结果与实验结果的对比验证，所建立的有限元框架可作为预浸料带材粘接层建模的可靠方法。

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