連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料（cfrtp）纏繞工藝過程中，纏繞壓力的作用是為了擠壓出纏繞階段制品中的孔隙，保證復合材料層與層之間更好的粘合。因此，為復合材料纏繞系統(tǒng)提供穩(wěn)定的壓力是制備高質量制品的關鍵因素。目前，復合材料纏繞機系統(tǒng)提供纏繞壓力主要以氣動控制為主，主要原因在于氣壓控制方式簡單、現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境清潔且無污染，同時，復合材料纏繞成型過程中纏繞壓力量級相對較小，采用氣壓比液壓系統(tǒng)更方便。
cfrtp材料的成型方法
復合材料預浸帶纏繞成型技術是簡形類結構件主要的成型方法，其纏繞制品已被廣泛應用于各領域的關鍵部件。提高纏繞制品質量，減少制品缺陷，降低廢品率，獲得穩(wěn)定可靠制品的性能，對于成本較高的航空與航天大型纏繞結構具有重要工程實用價值。作為實現(xiàn)該目標的基礎，復合材料預浸帶纏繞工藝技術亟待完善。本論文圍繞纏繞制品殘余應力及拉伸強度雙目標開展研究，分別對預浸帶輸送過程中的摩擦系統(tǒng)、預浸帶纏繞簡形件殘余應力模型、環(huán)向拉伸強度模型、工藝參數(shù)對制品性能的影響規(guī)律及纏繞工藝參數(shù)設計與控制進行了研究。
cfrtp材料纏繞工藝參數(shù)對制品性能的影響
基于復合材料簡形件殘余應力及環(huán)向拉伸強度模型，開展成型工藝參數(shù)對制品性能的單因素以及多因素耦合理論研究，其研究表明：增大纏繞張力、溫度及速度任一參數(shù)對殘余應力均起到減小作用，而對拉伸強度則起到提高作用；同時，增大熱輥壓力也可提高拉伸強度，但對論文中的碳纖維環(huán)氧樹脂預浸帶強度增大能力有限。同時，進一步對多工藝參數(shù)耦合情況進行了分析，結果表明工藝參數(shù)間存在耦合情況，相互約束，共同改變殘余應力與拉伸強度，且影響規(guī)律變得更為復雜。最后，對工藝參數(shù)重要度進行分析，獲得參數(shù)影響殘余應力的重要度為：纏繞溫度>纏繞張力>纏繞速度；而對拉伸強度影響的重要度為：纏繞張力>纏繞溫度>纏繞速度>纏繞壓力。
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