热塑性复合材料自动铺放过程中翘曲变形模拟与控制

序号:378 赛区:西南赛区 得票数:1


自动铺放工艺因其可以与原位固结技术相结合,实现大尺寸、复杂曲面结构件的整体化成型,极大地缩减了工艺流程、降低了制造成本、提高了生产效率,已成为近年来发展最快、最有效的复合材料全自动制造技术之一。然而,热塑性复合材料自动铺放工艺是一个多物理场耦合的加工模型,设计材料各向异性、激光热源与压辊压力等多物理作用,使得自动铺放成型件存在孔隙率高与翘曲变形等缺陷。因此本文以热塑性复合材料自动铺放工艺作为研究对象,研究该工艺过程中零件翘曲变形的影响因素与内在机理,使用ABAQUS有限元仿真软件构建自动铺放过程的仿真模型,预测零件的翘曲变形;使用实验室自行搭建的自动铺丝机打印相应带材并使用Geomagic软件反求零件的翘曲变形以验证模型准确度。基于构建的模型探究自动铺放过程中不同的加工参数对零件翘曲变形的影响。同时分别模拟单向平板与正交平板的的翘曲变形,比较两者的翘曲变形大小。