二步法三維編織變截面薄壁殼體RTM工藝數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究

2.2 RTM充模理論計(jì)算與試驗(yàn)驗(yàn)證
2.2.1 RTM充模理論計(jì)算
    利用復(fù)化辛卜生數(shù)值積分算法和Fortran 99算法語(yǔ)言，對(duì)所推導(dǎo)的理論方程(8)、(9)和（11)進(jìn)行編程和數(shù)值計(jì)算。由方程(11)可知，在樹(shù)脂粘度保持恒定及樹(shù)脂流動(dòng)前沿位置固定的R丁M充模工藝條件下，注射口壓力和三維編織變截面薄壁殼體預(yù)制件滲透率與空隙率（婦的乘積值確定了樹(shù)脂充模溢流時(shí)間的大小。圖3(a）表示在不同注射口壓力條件下滲透率與空隙率的乘積值對(duì)樹(shù)脂充模溢流時(shí)間的影響。圖3(b)表示在不同的滲透率與空隙率的乘積值條件下注射口壓力大小對(duì)樹(shù)脂充模溢流時(shí)問(wèn)變化規(guī)律的影響。圖4表示在注射r1壓力分別為420 kPa和620 kPa的恒壓條件下，三個(gè)固定位置上（z=100 mm,z2=160 min、=260 mm)壓力理論值p(z1)p(z2)和p(z3)與樹(shù)脂流動(dòng)前沿位置對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。山圖4可知，樹(shù)脂飽和浸潤(rùn)區(qū)」或內(nèi)固定點(diǎn)壓力隨樹(shù)脂流動(dòng)前沿位置遞增而增大。
2.2.2試驗(yàn)驗(yàn)證
    由方程(8)和(9)可知，固定位置樹(shù)脂流動(dòng)壓力

  值取決于樹(shù)脂流動(dòng)前沿位置和注射日壓力的大小。為了驗(yàn)證所提出的三維編織變截面薄壁殼體RTM工藝樹(shù)脂充模流動(dòng)分段一集合理論計(jì)算方法的正確性，對(duì)表1所示的三種規(guī)格的三維編織變截面薄壁殼體進(jìn)行了RTM充模試驗(yàn)。試驗(yàn)選用TDE-85/DDS／BF,乙胺環(huán)氧樹(shù)脂體系，以100：15：1.5的質(zhì)最比例混配成所需的膠液，在35分鐘C經(jīng)測(cè)試，樹(shù)脂粘度為428.6 mPa·s（樹(shù)脂粘度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為GB7193-1），固化后其澆注體密度為1. 302 g/crn分鐘（密度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為GB 1033-70)。為準(zhǔn)確測(cè)量樹(shù)脂充模溢流時(shí)間，本試驗(yàn)中采用透明有機(jī)玻璃材料加工RTM模具出料口端蓋，并且在模具內(nèi)部相應(yīng)的位置點(diǎn)上安裝壓力傳感器以測(cè)量樹(shù)脂溢流后固定位置上的樹(shù)脂流動(dòng)壓力。樹(shù)脂充模溢流時(shí)間理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)結(jié)果的比較、三個(gè)固定位置上樹(shù)脂流動(dòng)壓力理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)結(jié)果的對(duì)比如表2所示。由表2所列樹(shù)脂充模溢流時(shí)間理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的比較值可知：當(dāng)K矛值較大時(shí)，樹(shù)脂充模溢流時(shí)間理論計(jì)算值具有較高的預(yù)測(cè)精度場(chǎng)K淤值逐漸減小時(shí)，樹(shù)脂充模溢流時(shí)問(wèn)逐漸增大，并且理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的相對(duì)誤差逐漸增大，這主要是由于過(guò)長(zhǎng)的充模時(shí)間引起樹(shù)脂粘度增加所致。
    由表2所示的理論預(yù)測(cè)、實(shí)測(cè)值數(shù)據(jù)的比較結(jié)果可知，當(dāng)樹(shù)脂溢流后，隨著三維編織變截面壁殼體預(yù)制件纖維含量和粘滯性樹(shù)脂流體浸潤(rùn)高度的增加，流動(dòng)阻力的累加效應(yīng)會(huì)造成壓力損失程度的提高，因此樹(shù)脂流動(dòng)壓力逐漸減小，理論預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的誤差會(huì)相應(yīng)增大。