復(fù)合材料固化成型過程中，許多材料參數(shù)都是與溫度場(chǎng)及固化度相關(guān)的，因此模擬復(fù)合材料固化成型時(shí)首先需要知道溫度場(chǎng)和固化度的變化情況。

溫度和固化度這兩部分是相互耦合的，復(fù)合材料固化過程的熱傳導(dǎo)需要考慮固化放熱的影響

式中，ρc為復(fù)合材料密度；C_c為復(fù)合材料比熱容，λ為導(dǎo)熱系數(shù)，T為溫度，t為時(shí)間；Q為熱生成率

式中，ρr為樹脂密度；V_f為纖維體積分?jǐn)?shù)；H_r為樹脂放熱；α為固化度；固化反應(yīng)速率

其中 

催化模型反應(yīng)007/dd5b9bdb4b7e453aa81628bad875e0b3.png">

式中，K為自催化模型反應(yīng)速率常數(shù)；A為頻率因子；ΔE為活化能；R為理想氣體常數(shù)。

數(shù)值模擬過程中主要用到SDVINI、FILM、DISP、HETVAL及USDFLD子程序。

1) SDVINI和USDFLD子程序主要用來定義初始狀態(tài)變量，并且兩者可以互相替代。

2) FILM子程序用來定義熱傳導(dǎo)第三類邊界條件中的對(duì)流換熱系數(shù)和環(huán)境溫度。

3) DISP用來定義熱傳導(dǎo)第一類邊界條件，當(dāng)熱交換系數(shù)非常大時(shí)，DISP和FILM定義的邊界效果相近。

4) HETVAL用來定義材料內(nèi)部產(chǎn)生的熱量，該程序是連接熱傳導(dǎo)和固化動(dòng)力學(xué)方程的關(guān)鍵。

使用的材料屬性見下表

仿真得到的固化度和溫度變化結(jié)果見下圖

[1]丁安心. 熱固性樹脂基復(fù)合材料固化變形數(shù)值模擬和理論研究[D].

[2]喬巍,姚衛(wèi)星,馬銘澤.復(fù)合材料殘余應(yīng)力和固化變形數(shù)值模擬及本構(gòu)模型評(píng)價(jià)[J].材料導(dǎo)報(bào),2019,33(24):4193-4198.

考慮粘彈性本構(gòu)的固化仿真http://www.yqgqt.org.cn/content/post/1283755

大家有問題可以私信或者聯(lián)系QQ1653004885

附件中為子程序和inp文件