成果信息
采用計算機模擬技術(shù)可對工藝過程進行預(yù)測,并根據(jù)預(yù)測結(jié)果和少量的試驗對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的可制造性進行科學(xué)評價,進而優(yōu)化工藝條件、優(yōu)選工藝方法,與傳統(tǒng)的試錯法和經(jīng)驗法相比,可明顯縮短研制周期、降低工藝成本、提高制件質(zhì)量,并具備很好的適用性。對于物理、化學(xué)變化過程十分復(fù)雜的復(fù)合材料制造過程,建立高精度的數(shù)值模擬方法和高效的工藝優(yōu)化技術(shù)具有十分重要的實用價值。北航針對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制造低成本化和數(shù)字化的發(fā)展需求,在多項國家重大研究項目的支持下,對熱壓工藝和液體成型工藝的固化成型基礎(chǔ)理論、制造缺陷形成機理與控制方法、工藝過程數(shù)值模擬與優(yōu)化技術(shù)、材料工藝特性測試表征方法與工藝特性數(shù)據(jù)庫等方面進行了系統(tǒng)深入的研究,在復(fù)合材料制造過程數(shù)字化技術(shù)上填補了多項國內(nèi)外空白。已建立先進樹脂基復(fù)合材料制造模擬與優(yōu)化技術(shù)及相應(yīng)的軟件,用于先進復(fù)合材料制造過程的分析、缺陷預(yù)測和工藝參數(shù)的優(yōu)化,適用于各種結(jié)構(gòu)形式和制造方法,可明顯提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低制造成本,縮短研制周期,提高材料的利用率,對促進復(fù)合材料用量和應(yīng)用水平的提高具有非常重要的意義。)
背景介紹
制造過程對于復(fù)合材料的質(zhì)量穩(wěn)定性和成本有著非常重要的影響,制造工藝的低成本化和數(shù)字化是復(fù)合材料發(fā)展的必然趨勢。目前,在實際工程應(yīng)用中復(fù)合材料工藝方案的制定仍依賴于經(jīng)驗法,存在研制周期長、工藝方案不通用、工藝路線保守、工藝不能真正優(yōu)化等問題,導(dǎo)致制造效率低、制造成本高、性能分散性大。對于整體化結(jié)構(gòu),這些制造工藝中的問題更為突出。)
應(yīng)用前景
該技術(shù)在航空航天、風(fēng)電葉片、汽車等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。研究成果已在多家航空航天研究院所及主機廠的工程實際中得以應(yīng)用,如雷達罩、防熱套、波形梁、飛機鴨翼梁以及直升機起落架等,取得了良好的效果,顯著縮短了制造周期、降低了制造成本、提高了產(chǎn)品合格率,具有良好的市場前景。)