固化變形
關注創建者：琳泓comsol 創建時間：2019-08-22
固化變形的視頻教程
Abaqus復合材料固化成型分析
abaqus中復合材料固化成型操作，對比了CHILE、PATH DEPEDENT和VISCOELASTIC三種本構在預測固化變形時的差異 參考帖子Abaqus基于粘彈性本構的復合材料固化成型仿真 － 技術鄰 (jishulink.com) 建模視頻忘記錄音了，有時間補上
免費 26分鐘 2708播放
查看
Abaqus Cohesive單元的vumat子程序開發&復合材料沖擊仿真模擬教程
[16] 喬巍,姚衛星,馬銘澤.復合材料殘余應力和固化變形數值模擬及本構模型評價.材料導報,2019,33(24):4193-4198. [17] 姚衛星，張超，黃宇翔，陶翀驄，裘進浩，馬銘澤. 基于導波原位檢測的復合材料疲勞表征與壽命預測研究[J]. 航空工程進展, 2022(003):013. [18] 姜文, 樊紅星, 姚衛星, 陳方, 馬銘澤.
免費 1小時19分鐘 4358播放
查看
固化變形的實例教程
背景介紹
熱固性樹脂基復合材料在制件成型過程中會產生殘余應力，引起固化變形，從而增加裝配和制造的難度，因此，合理預測預制件固化過程中的殘余應力的發展具有重要意義。
早期的研究主要集中于彈性理論來研究復材的固化成型，現今，越來越多的文獻考慮了樹脂的固化放熱以及材料的各向異性等因素的影響，發展了基于粘彈性模型的數值仿真計算方法，證明了粘彈性的結果固化變形量小于線彈性的結果，且樹脂含量越高的復材，其粘彈性效果越明顯。
RTM成型工藝示意圖
二。粘彈性模型在Abaqus中的實現
本文作者在參考文獻【1】的基礎上，使用廣義Maxwell粘彈性本構模型，聯合編寫了HETVAL、USDFLD、DISP、UMAT及UEXPAN子程序，在abaqus軟件平臺中實現了復材固化成型的仿真模擬，其基本編程思路如下圖所示：
其中，最關鍵的粘彈性本構公式為：
參考上述公式和子程序的編寫流程，可以完成上述模型。最后得到仿真Mises應力云圖和S33云圖如下：
得到的S33關于時間的曲線趨勢如下所示：
該曲線結果和文獻有出入，但是榮的文獻中關于底數的取值有錯誤，亦即下列公式的底數應以e為底數，而不是10
【1】
基于黏彈性本構模型的熱固性樹脂基復合材料固化變形數值仿真模型.pdf
最后，歡迎大家關注“320科技工作室”微信公眾號，有相關需求可以添加管理員聯系方式~
展開 NX_samcef mecano復合材料固化變形回彈_制造工藝分析
視頻材料為復合材料的固化變形回彈建模與分析，視頻可作為操作例程。
百度網盤：http://pan.baidu.com/s/1qXSgCEw
優酷：
碳纖維復合材料平板固化翹曲變形 ￥25
碳纖維復合材料平板固化翹曲變形，內附inp文件，ODB文件及操作視頻
Abaqus基于粘彈性本構的復合材料固化變形分析
復合材料制件成型過程中，由于材料自身的各向異性、樹脂基體的化學收縮反應以及模具作用等因素的影響，導致制件成型過程中產生殘余應力，引起固化變形，從而增加制造成本和裝配難度。因此，合理預測制件固化過程中殘余應力的發展，計算制件的固化變形量，成為降低制造成本、提高生產效率的重要手段。
復合材料固化成型仿真主要包括三個部分：熱-化學模型，固化動力學方程和固化本構。http://www.yqgqt.org.cn/content/post/1261705中介紹了固化成型過程中的熱化學模型和固化動力學方程。為了進一步研究復合材料的固化變形過程，本文又引入了粘彈性本構模型，采用完全熱力耦合的分析方法，預測了復合材料的固化變形。
目前常用的固化本構模型包括：線彈性模型，路徑依賴模型和粘彈性本構模型。
Zocher等提出的粘彈性本構模型其本構關系和應力增量方程為：
其中
式中St_im是歷史狀態變量
其中，增量步內的折算時間
式中，Cu_ij和Cf_ij分別為完全松弛剛度和未松弛剛度；aT、Wm和τm分別為轉換因子、權重系數和松弛時間。松弛時間和權重因子如下
通過Umat子程序編寫粘彈性本構模型，結合Hetval、Disp等子程序進行固化成型過程分析。有限元模型如下圖所示，包括復合材料及模具。在回彈分析時，通過Model Change 移除模具。
固化過程中的溫度和固化度關系的關系如圖所示
計算得到的溫度和應力的關系如圖所示
固化過程中的應力場如下圖所示
移除模具后，可以得到復合材料的回彈變形如圖所示
有關于子程序二次開發或者復材仿真的問題可以聯系QQ1653004885或者關注CAE320公眾號
展開 從工程應用角度而言，唯像模型由于其簡易實用性被廣泛用于固化過程的仿真模擬過程中[4,5]。
唯象模型的普遍形式如公式（3）所示：
其中， 為反應速率函數， 為固化度函數。
3.5殘余應力模型
復合材料發生固化變形的原因可以分為三類：復合材料各向異性的熱膨脹系數造成鋪層后各個方向熱膨脹不匹配，從而引起的變形，大約占整個變形比例的55%；樹脂固化反應引起的體積收縮造成的變形大約占整個變形比例的35%；由模具-制件相互作用導致的變形大約占整個變形比例的10%[6]。
考慮了溫度和固化影響的殘余應力模型如公式（4）所示[7]。
其中為應力分量，為總應變，為熱化學應變，為松弛模量或材料剛度矩陣。其中，熱化學應變由熱應變和化學應變組成。
4 RTM工藝仿真解決方案
4.1纖維鋪覆過程模擬
PAM-FORM是一個專用于模擬干纖維、熱塑性預浸料或熱固性預浸料預成型過程的仿真軟件。本文采用PAM-FORM模擬干纖維布預成型過程，預測纖維是否發生褶皺、纖維剪切變形。纖維布發生剪切變形后，其滲透率同樣發生了變化。本文利用在PAM-FORM里計算得到的剪切角結果，將其作為RTM填充過程的前提條件，從而計算其對滲透率的影響、對RTM填充過程的影響。
如圖4所示，本文對如下所示帽形梁進行沖壓模擬。本算例中統一單位制為mm、kg、ms。模具、沖頭、夾緊系統均為剛性體。
展開 
固化變形的相關專題、標簽、搜索
固化變形的最新內容
然后就查詢了一些關于膠粘過程的論文，其中“車身制造用鋁合金-鋼膠接接頭固化變形及固化失效機理研究-朱曉搏”寫的比較詳細，指出膠粘過程大致階段如下，詳細內容請參考原文。
? 第一階段：從開始加熱起始直至溫度升高到膠層的凝膠點結束。在這一階段中，膠層為粘流態，表現為高粘度的流體。
? 第二階段從膠粘劑凝膠開始，經歷整個保溫階段至溫度下降到玻璃化溫度為止。整個階段，膠層處于高彈態。
復合材料設計與制造一體化仿真4個月前
為了普及復合材料成形工藝仿真分析技術，復合材料力學公眾平臺將于2026年1月24 日-1月25日在陜西西安舉辦為期兩天的第二期PAM-COMPOSITE復合材料成型工藝 仿真培訓班，此期培訓主要通過“理論+實操”講解基于PAM-COMPOSITE軟件對連續 纖維增強復合材料制件的成型工藝仿真， 包括纖維干布或預浸料的模壓成型仿真， 液 態模塑RTM成型仿真，熱固性樹脂的固化變形仿真以及片狀模塑料（SMC
為了普及復合材料成形工藝仿真分析技術，復合材料力學公眾平臺將于2026年1月24 日-1月25日在陜西西安舉辦為期兩天的第二期PAM-COMPOSITE復合材料成型工藝 仿真培訓班，此期培訓主要通過“理論+實操”講解基于PAM-COMPOSITE軟件對連續 纖維增強復合材料制件的成型工藝仿真， 包括纖維干布或預浸料的模壓成型仿真， 液 態模塑RTM成型仿真，熱固性樹脂的固化變形仿真以及片狀模塑料（SMC
應力與變形模擬固化完成后，制件從模具中取出會因溫度變化和樹脂收縮產生殘余應力和變
形。結合有限元方法，仿真可預測制件的翹曲、尺寸偏差，指導模具型面的補償設計，保證制 品精度。
只要涉及強度預測、失效準則、蠕變、粘彈性、疲勞、應變率效應、固化變形等等研究，大家的論文中如果沒有本構的討論、UMAT或者VUMAT的內容，就會顯得文章沒有深度。即便是用其他的商用軟件，也會涉及到自定義本構的問題。UMAT之于ABAQUS，就像UDF之于Fluent。
Moldex3D軟件可以仿真模穴充填、交聯固化、翹曲變形、纖維排向、多材質成型和其他客制化制程。
碳纖維復合材料平板固化翹曲變形，內附inp文件，ODB文件及操作視頻
Moldex3D軟件可以仿真模穴充填、交聯固化、翹曲變形、纖維排向、多材質成型和其他客制化制程。
復合材料力學老師是技術鄰非常資深的老師，主要研究方向復合材料結構設計與分析、復合材料漸進失效分析、非線性、率相關、Abaqus Fortran子程序開發、Abaqus Python二次開發、復合材料力學、復合材料固化變形分析。
四. 實例分析：復合材料受力性能模擬
為了更好地理解Abaqus在復合材料分析中的應用，我們將以一根復合材料梁的受力性能模擬為例進行介紹。
我們在之前的文章里介紹了復合材料固化變形的相關內容。樹脂固化過程中會出現化學-熱-變形多場之間的相互耦合，固化產生的化學收縮以及熱應變會導致復合材料結構內部產生較大的內應力，并導致結構形狀發生改變。光固化3D打印結構變形與復合材料固化變形本質上是類似的，都是由樹脂的固化收縮和熱應變導致內部產生殘余應力，釋放邊界約束后結構發生回彈變形。
