中国材料进展 第28卷 表2典型RM成型复合材料的主要性能 Tabb 2 Man prope rte s of te tpcaIRTM p Cess ng com pos tes 5250-4RM/M7 PR500/M7 K- 4H S Weave 6K- 4HS W eave 642 1/T300 3266G827QY8911-0/300 Long itud na l ten sile strengh MPa 1007 1670 1425 Long tud nal tens ile m odu lus/GPa 143 1050 ongitud nal fiexu ral strengthMP Longitud nal flex ral modu us/GPa 138124 Long em serve h ghest)tem perature /e A pp leaton w ng Spar Rh Radon e R ear edge regu la P rope lbr b bde M issile fiam BAMIR I RIM技术的另一关键是树脂流动过程模拟技术。拟,多种有限元网格剖分形式,注射口、溢料口位置、 通过树脂流动过程的数值模拟,可以了解树脂在模具内大小、方式等自主设定,可输出树脂流场和压力场,可 的流动状态,进而指导和优化模具设计,缩短硏制周以进行变滲透率模拟和变粘度场模拟的/先进树脂基复 期,提高成型质量。国内在RM树脂流动模拟技术方合材料模拟优化技术系统0叫。图7为带工字平板结构 面取得了很大的进步,建立了具有RIM工艺3D构件模二维RM流动模拟及其验证结果。 Pwan2002640224656 267+003 efault Fringe Max2.00+004@Nd89 图7带工字平板结枃RIM成型过程树脂流动模拟及验证结果 FEl 7 RIM process ng smuhtion and vald at on resu o he resn fhw wih/ 10 shape pate structure 313自动铺放技术 自动铺放技术的关键是自动铺放设备。波音公司 自动铺放技术包括预浸料自动铺带技术和纤维自动 C ncnatiMach ne公司与Cytc公司于上世纪70年代中 铺放技术,前者适合铺放形状相对比较简单的复合材料期联合研制自动铺带机1983年第一台商用铺带机进 构件,后者可以铺放形状复杂的复合材料整体结枃。自入生产领域,现已发展到第3代自动铺带机铺带时可 动铺带技术具有铺放效率高、纤维取向偏差小、铺层间自动加热,逐层压实,并带有激光控制铺带定位系 隙控制精度高以及材料利用率高等优点,已广泛应用于统。南京航空航天大学在2006年研制了自动铺带和 复合材料机翼壁板、尾翼壁板等大型复合材料构件的制铺丝原理样机之后又发展了工程样机。北京航空制造 图8表示自动铺放技术的铺放效率 工程研究所通过国际合作,高起点的研制复合材料自动中国材料进展 第 28卷 表 2 典型 RTM 成型复合材料的主要性能 Tab le 2 Ma in p rop e rtie s o f the typ ica lRTM p ro cess ing comp os ites Prop erties 5250- 4RTM / IM7 - 6K - 4H SW eave PR500 /IM7 - 6K- 4H SW eave 642 1 /T300 3266 /G827 QY891 1- Ô /T3 00 Long itud ina l ten sile strength /MPa 681 1007 1670 16 39 1425 Long itud inal tensile modu lus/GPa 76 83 143 - 137 Longitu dinal compressive streng th /MPa 847 758 - 10 50 1188 Longitud inal fiexu ral strength /MPa 1103 1103 1730 15 80 1830 Lon gitud in al flexu ralmodu lu s/GPa 72. 4 73 138124 Sh ort b eam shear strength /MPa 821 8 81 92 8 5 98 Compression strength after impact/MPa 220 317 - - 175 Long term service( h ighest) temperatu re /e 177 121 150 7 0 150 A pp lication W ing Sp ar, R ib, Radom e F rame, Vertical tail sp ar /rib R ear edge regu la P rope ller b lad e M issile frame Supp lier Cytec 3M BIAM BIAM BAMTR I RTM 技术的另一关键是树脂流动过程模拟技术。 通过树脂流动过程的数值模拟, 可以了解树脂在模具内 的流动状态, 进而指导和优化模具设计, 缩短研制周 期, 提高成型质量。国内在 RTM 树脂流动模拟技术方 面取得了很大的进步, 建立了具有 RTM 工艺 3D构件模 拟, 多种有限元网格剖分形式, 注射口、溢料口位置、 大小、方式等自主设定, 可输出树脂流场和压力场, 可 以进行变渗透率模拟和变粘度场模拟的 /先进树脂基复 合材料模拟优化技术系统 0 [ 23]。图 7为带工字平板结构 二维 RTM流动模拟及其验证结果。 图 7 带工字平板结构 RTM成型过程树脂流动模拟及验证结果 F ig1 7 RTM processing simu lation and valid ation resu lt o f th e resin flow w ith / I0 shap e p late stru cture 313 自动铺放技术 自动铺放技术包括预浸料自动铺带技术和纤维自动 铺放技术, 前者适合铺放形状相对比较简单的复合材料 构件, 后者可以铺放形状复杂的复合材料整体结构。自 动铺带技术具有铺放效率高、纤维取向偏差小、铺层间 隙控制精度高以及材料利用率高等优点, 已广泛应用于 复合材料机翼壁板、尾翼壁板等大型复合材料构件的制 造 [ 24- 25]。图 8表示自动铺放技术的铺放效率。 自动铺放技术的关键是自动铺放设备。波音公司、 C incinatiMach ine公司与 Cytec公司于上世纪 70年代中 期联合研制自动铺带机, 1983年第一台商用铺带机进 入生产领域, 现已发展到第 3代自动铺带机, 铺带时可 自动加热, 逐层压实, 并带有激光控制铺带定位系 统 [ 25]。南京航空航天大学在 2006年研制了自动铺带和 铺丝原理样机, 之后又发展了工程样机。北京航空制造 工程研究所通过国际合作, 高起点的研制复合材料自动 6