工程科学学报，第38卷，第9期：1312-1316,2016年9月 Chinese Journal of Engineering,Vol.38,No.9:1312-1316,September 2016 D0l:10.13374/j.issn2095-9389.2016.09.017:http://journals.ustb.edu.cn 树脂黏度变化对RTM成型工艺的影响 陈幸开12)☒ 1)建设机械关键技术国家重点实验室，长沙4100132)中南大学航空航天学院，长沙410083 ☒通信作者，E-mail:henxingkai(@csu.edu.cn 摘要采用黏度计测定不同初始温度下环氧树脂的黏度，通过拟合法建立环氧树脂的工程黏度模型.将黏度模型引入树 脂传递模塑(resin transfer molding,RTM)成型树脂流动模拟中，结合PAM-RTM软件模拟不同初始温度下树脂的填充过程， 讨论树脂黏度变化对RTM成型过程树脂流动行为的影响.结果表明，随着树脂初始温度的上升，填充时间先降后升，在初始 温度为40℃时填充时间最短.树脂黏度变化对大型结构件RTM成型影响显著. 关键词环氧树脂：树脂传递模塑：黏度：计算机模拟 分类号TB333 Influence of the viscosity change of resin on the RTM process CHEN Xing-kai 1)State Key Laboratory of Construction Machinery,Changsha 410013,China 2)School of Aeronautics and Astronautics,Central South University,Changsha 410083,China Corresponding author,E-mail:chenxingkai@csu.edu.cn ABSTRACT The viscosity of epoxy resin was tested by viscometer,and an engineering viscosity model was constructed by the fitting method.In this simulation,the viscosity model was applied to predict the flow process of epoxy resin with different initial temperatures by using PAM-RTM.The influence of the viscosity change of epoxy resin on resin transfer molding (RTM)was discussed in detail. The results show that the filling time of RTM decreases first and then increases as the initial temperature increases,and the shortest filling time is acquired at 40C.The viscosity change of epoxy resin has remarkable influence on the RTM of large scale structure. KEY WORDS epoxy resin;resin transfer molding (RTM);viscosity:computer simulation 树脂传递模塑(resin transfer molding,RTM)是将 具有重要的意义. 树脂注入到预先铺好增强体的密闭模腔内，使树脂缓 Naik等切针对RTM和VARTM成型工艺，分别研 慢浸渍增强体，直到填满整个模腔，最后固化成型的工 究增强体结构、注射压力、流体种类、黏度、模具压力等 艺方法.在整个工艺过程中，树脂的流动与固化是 因素对渗透率的影响.Saouab等网分别采用二维模型 RTM成型的关键步骤.为制备高性能RTM制件，必须 和三维模型研究厚复合材料构件的树脂流动行为，指 对树脂的流动行为及固化过程进行深入研究·.适 出复合材料厚度方向对树脂流动行为的影响.刘刚 用于RTM成型工艺的树脂具有较为严格的要求，黏度 等回以复合材料连杆为研究对象，采用PAM一RTM模 必须适中，太大或太小都会导致工艺的失败.另外，在 拟不同注射方式对树脂充模时间的影响，从而确定最 树脂的流动过程中伴随着树脂的固化，从而引起树脂 佳的注射口位置.柴红梅等@依据树脂的黏度及固 黏度的变化.因此，研究RTM成型工艺过程中树脂的 化性能，研究适用于RTM成型工艺的最佳配方.国内 黏度变化对RTM成型工艺的控制及制品性能的优化 外在数值模拟和适用于RTM成型工艺的树脂体系已 收稿日期：2015-11-20 基金项目：建设机械关键技术国家重点实验室开放课题资助项目(SKL.CM20146)工程科学学报，第 38 卷，第 9 期: 1312--1316，2016 年 9 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 38，No． 9: 1312--1316，September 2016 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2016． 09． 017; http: / /journals． ustb． edu． cn 树脂黏度变化对 ＲTM 成型工艺的影响 陈幸开1，2)  1) 建设机械关键技术国家重点实验室，长沙 410013 2) 中南大学航空航天学院，长沙 410083  通信作者，E-mail: chenxingkai@ csu． edu． cn 摘 要 采用黏度计测定不同初始温度下环氧树脂的黏度，通过拟合法建立环氧树脂的工程黏度模型． 将黏度模型引入树 脂传递模塑( resin transfer molding，ＲTM) 成型树脂流动模拟中，结合 PAM--ＲTM 软件模拟不同初始温度下树脂的填充过程， 讨论树脂黏度变化对 ＲTM 成型过程树脂流动行为的影响． 结果表明，随着树脂初始温度的上升，填充时间先降后升，在初始 温度为 40 ℃时填充时间最短． 树脂黏度变化对大型结构件 ＲTM 成型影响显著． 关键词 环氧树脂; 树脂传递模塑; 黏度; 计算机模拟 分类号 TB333 Influence of the viscosity change of resin on the ＲTM process CHEN Xing-kai 1，2)  1) State Key Laboratory of Construction Machinery，Changsha 410013，China 2) School of Aeronautics and Astronautics，Central South University，Changsha 410083，China  Corresponding author，E-mail: chenxingkai@ csu． edu． cn ABSTＲACT The viscosity of epoxy resin was tested by viscometer，and an engineering viscosity model was constructed by the fitting method． In this simulation，the viscosity model was applied to predict the flow process of epoxy resin with different initial temperatures by using PAM--ＲTM． The influence of the viscosity change of epoxy resin on resin transfer molding ( ＲTM) was discussed in detail． The results show that the filling time of ＲTM decreases first and then increases as the initial temperature increases，and the shortest filling time is acquired at 40 ℃ ． The viscosity change of epoxy resin has remarkable influence on the ＲTM of large scale structure． KEY WOＲDS epoxy resin; resin transfer molding ( ＲTM) ; viscosity; computer simulation 收稿日期: 2015--11--20 基金项目: 建设机械关键技术国家重点实验室开放课题资助项目( SKLCM2014--6) 树脂传递模塑( resin transfer molding，ＲTM) 是将 树脂注入到预先铺好增强体的密闭模腔内，使树脂缓 慢浸渍增强体，直到填满整个模腔，最后固化成型的工 艺方法． 在整个工艺过程中，树脂的流动与固 化 是 ＲTM 成型的关键步骤． 为制备高性能 ＲTM 制件，必须 对树脂的流动行为及固化过程进行深入研究［1--6］． 适 用于 ＲTM 成型工艺的树脂具有较为严格的要求，黏度 必须适中，太大或太小都会导致工艺的失败． 另外，在 树脂的流动过程中伴随着树脂的固化，从而引起树脂 黏度的变化． 因此，研究 ＲTM 成型工艺过程中树脂的 黏度变化对 ＲTM 成型工艺的控制及制品性能的优化 具有重要的意义． Naik 等［7］针对 ＲTM 和 VAＲTM 成型工艺，分别研 究增强体结构、注射压力、流体种类、黏度、模具压力等 因素对渗透率的影响． Saouab 等［8］分别采用二维模型 和三维模型研究厚复合材料构件的树脂流动行为，指 出复合材料厚度方向对树脂流动行为的影响． 刘刚 等［9］以复合材料连杆为研究对象，采用 PAM--ＲTM 模 拟不同注射方式对树脂充模时间的影响，从而确定最 佳的注射口位置． 柴红梅等［10］依据树脂的黏度及固 化性能，研究适用于 ＲTM 成型工艺的最佳配方． 国内 外在数值模拟和适用于 ＲTM 成型工艺的树脂体系已