复合材料科学与工程 ›› 2023, Vol. 0 ›› Issue (12): 80-87.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20231228.011
姚文胜1,2, 王锋淮1,2, 谢浩平1,2, 禹岳3
YAO Wensheng1,2, WANG Fenghuai1,2, XIE Haoping1,2, YU Yue3
摘要: 真空辅助树脂传递成型工艺(VARTM)常用于制造大型复杂复合材料构件。在制造成型过程中实时监测纤维预制体中的树脂流动情况并进行人为干预可以有效避免复合材料成品内部缺陷的形成。其中,实时监测树脂流动前锋的流速可为精确控制成型过程负压水平及干预树脂浸润过程提供关键的技术基础。本文对VARTM工艺中树脂流动前锋的流速参数开展研究,通过超声波传播理论建立基于圆形压电晶片主动传感器的超声波监测特征模型,以监测模具-树脂界面超声脉冲回波的变化来识别树脂流动前锋到达位置,引入高斯、椭圆曲线参数化模型对流动前锋的流速进行计算。最后选用不同频率的压电晶片在多种厚度的有机玻璃板上进行试验,结合数据对流速计算模型的准确性和有效性进行评估,最终发现通过参数化曲线模型计算流速的结果与实际符合较好,准确性符合预期,且高斯曲线模型综合性能更优,但椭圆曲线模型在小厚度模具中表现更好。
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