基于X850预浸料体系的工型长桁层压件固化变形仿真技术研究

发布时间：2021-09-03 14:28

　　采用仿真技术对X850预浸料体系的工型长桁层压件进行了固化变形研究。仿真模型的内容主要集中在零件成型的降温过程,分析了边界条件、网格尺寸、离散方法对仿真结果的影响,确定了仿真模型中的敏感参数,在仿真结果与实际测量结果之间发生偏差的情况下,通过调整敏感参数修正仿真模型。结果表明,仿真结果会随着单元尺寸的大小以及网格离散方法的改变而改变。考虑到计算成本和仿真结果的准确性,2 mm网格及单层离散方法为最佳选择。在零件尺寸相对较小并且零件固化过程温度均匀的情况下,此仿真模型能够准确地预测零件的变形趋势,采用调整敏感参数的方法修正后的仿真模型能够较为精确地预测零件的变形量,仿真计算结果与零件实际测量的结果之间的偏差在8%以内。 

【文章来源】：复合材料科学与工程. 2020,(04)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

工型长桁截面形式

零件在铺贴完成后进行真空袋的封装,并在热压罐中180 ℃固化2 h。完成固化的工型长桁在自由状态下缘条区和腹板区均存在一定程度的变形,如图2所示。考虑到零件的尺寸和刚度,零件在腹板上的变形相对较小,使用较小的力就能够将零件调整到理论位置。在后续的定位过程中也主要根据腹板面上的基准进行零件的定位,所以为了统一基准,在测量外形尺寸之前需要将零件按照腹板上的基准调整到理论位置。即认为腹板变形为零,只考虑缘条区域的变形。因此在后续的仿真模型建立过程中,也需要设定相同的边界条,约束腹板区域的变形,只考虑缘条区域的变形。3 网格分析

采用不同的网格尺寸对零件进行离散,对比分析网格尺寸对仿真结果的影响。如图3所示,不同网格尺寸对仿真结果存在一定程度的影响,当网格尺寸分别为1 mm、2 mm、4 mm和6 mm时,零件的最大变形量分别为0.3235 mm、0.3234 mm、0.3185 mm和0.3064 mm。如图4曲线所示:4 mm网格尺寸下的变形结果相对于6 mm网格尺寸下的变形结果增大了3.95%;2 mm网格尺寸下的变形结果相对于4 mm网格尺寸下的变形结果增大了1.54%;1 mm网格尺寸下的变形结果相对于2 mm网格尺寸下的变形结果增大了0.03%。当网格尺寸减小时计算成本会明显增加,由于网格由2 mm变为1 mm后最大变形量的变化仅为0.03%,所以综合考虑计算成本和仿真精度,后续的仿真模型将采用2 mm的网格对模型进行离散。图4 网格尺寸对仿真结果影响趋势

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本文编号：3381285