樹脂材料
關注創建者：徐真人 創建時間：2020-09-20
樹脂材料的視頻教程
ABAQUS-復合材料工程應用案例四-芳綸纖維增強樹脂基復合材料切削損傷失效模擬
本案例詳細講解了工程上常用的芳綸纖維增強樹脂基復合材料切削損傷失效模擬，重點講解了模型部件的建模處理方法，芳綸纖維樹脂基復合材料的材料本構參數設置、網格劃分技巧以及如何去調試模型的收斂性，在結果后處理中講解了模型的載荷、速度和加速度以及能量的轉化如何去分析，附件里提供模型源文件。
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ABAQUS-復合材料工程應用案例五-芳綸纖維增強樹脂基復合材料鉆削損傷失效模擬
本案例詳細講解了工程上常用的芳綸纖維增強樹脂基復合材料鉆削損傷失效模擬，重點講解了模型部件的建模處理方法，芳綸纖維樹脂基復合材料的材料本構參數設置、網格劃分技巧以及如何去調試模型的收斂性，在結果后處理中講解了模型的載荷、速度和加速度以及能量的轉化如何去分析，附件里提供模型源文件。
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樹脂材料的實例教程
樹脂基復合材料因其比強度比剛度高，可設計性好，阻尼減振性能優異，易于整體化成型等優點已成為新型航空發動機重要的結構材料。本文選取風扇葉片，包容機匣，聲襯和襯套等典型航空發動機部件，,介紹了樹脂基復合材料在國外民用航空發動機的應用狀況。之后論述了樹脂基復合材料在航空發動機結構優化，經濟性，環保性等方面的優勢。基于微納材料混雜技術，3D打印技術和超材料技術分析了航空發動機樹脂基復合材料發展的新趨勢。最后從"設計-材料-工藝-評價"角度就未來樹脂基復合材料在我國民用航空發動機應用發展提出了一些思考。
近些年美國通用電氣公司(USA, general electric company, GE或通用電氣)、美國普拉特·惠特尼公司(USA, pratt & whitney group, P&W或普·惠)、英國羅爾斯·羅伊斯公司(UK, rolls-royce group, R·R或羅·羅)等在樹脂基復合材料發動機部件應用方面取得了較大進展。以普·惠公司為例，1970年首先在JT9D發動機上使用玻璃纖維/環氧樹脂復合材料制備了風扇整流錐。為了進一步減重，1981年采用芳綸纖維/環氧樹脂復合材料制備了JT9D-TR4發動機整流錐。之后樹脂基復合材料被大量應用于普·惠發動機上，如PW4084發動機樹脂傳遞模塑工藝(resin transfer moulding, RTM)制備的碳纖維/環氧樹脂風扇葉片墊塊、PW4168發動機雙馬樹脂復合材料整流罩和碳纖維/環氧樹脂復合材料反推力裝置等短艙部件。圖1中列出了目前國外民用渦扇發動機樹脂基復合材料應用部位、材料體系及制備工藝。
展開 樹脂基復合材料在國外民用航空發動機的應用狀況
近些年美國通用電氣公司(USA, general electric company, GE或通用電氣)、美國普拉特·惠特尼公司(USA, pratt & whitney group, P&W或普·惠)、英國羅爾斯·羅伊斯公司(UK, rolls-royce group, R·R或羅·羅)等在樹脂基復合材料發動機部件應用方面取得了較大進展。以普·惠公司為例，1970年首先在JT9D發動機上使用玻璃纖維/環氧樹脂復合材料制備了風扇整流錐。為了進一步減重，1981年采用芳綸纖維/環氧樹脂復合材料制備了JT9D-TR4發動機整流錐。之后樹脂基復合材料被大量應用于普·惠發動機上，如PW4084發動機樹脂傳遞模塑工藝(resin transfer moulding, RTM)制備的碳纖維/環氧樹脂風扇葉片墊塊、PW4168發動機雙馬樹脂復合材料整流罩和碳纖維/環氧樹脂復合材料反推力裝置等短艙部件。圖1中列出了目前國外民用渦扇發動機樹脂基復合材料應用部位、材料體系及制備工藝。圖中1~12依次為渦扇發動機電控單元匣、進氣道消聲襯板、風扇葉片、進氣整流錐、進氣整流罩、發動機檢視門、反推力裝置、壓氣機整流罩、外涵道、出口導流葉片、風扇機匣、發動機短艙等部件。以下將對國外民用航空發動機典型樹脂基復合材料部件應用發展狀況進行詳細分析。
1 風扇葉片
20世紀七十年代，羅·羅公司最早嘗試將碳纖維樹脂基復合材料應用于RB211發動機風扇葉片。
展開 樹脂復合材料將全面應用于航空發動機。法國賽峰(SAFRAN)集團近日簽署協議，決定將在LEAP航空發動機等設備上采用先進的樹脂復合材料。賽峰集團與美國通用電氣合資的CFM國際公司專注于制造空客、波音和COMAC項目的葉型發動機。
根據協議，復合材料技術將用于制造發動機的關鍵結構部件，包括風扇葉片、風扇外殼、聲學面板和填料溝槽，復合材料由索爾維公司開發生產。索爾維公司2016年在德國奧斯特林根開設了一家先進的樹脂工廠以服務LEAP航空發動機項目。LEAP發動機上的部分材料將由該工廠生產。
賽峰集團材料采購副總裁蒂埃里說：“索爾維一直是賽峰長期信任的供應商，在多個發動機和機艙計劃中提供先進的復合材料。該協議強調不僅繼續加強LEAP項目合作，而且還將加強兩集團間更多項目的合作。
索爾維復合材料全球業務部總裁卡梅羅說：“賽峰的復合材料技術、專業技術和安全的供應鏈將繼續支持賽峰在未來幾年里生產這種高度創新的航空發動機。LEAP發動機的設計充分利用了復合材料的優勢，以減少燃料消耗、CO2排放、噪音和維護成本。”
樹脂復合材料具有輕質、高強的特點，在氣動設計、結構設計和復合材料技術發展的基礎上，復合材料風扇葉片可以進一步提高飛機的推重比和燃油效率，降低噪聲和有害氣體排放，替代傳統鈦合金等材料應用于航空發動機。采用復合材料可以減輕風扇及發動機重量，提高比剛度、疲勞性能、損傷和缺陷容限等。航空發動機采用先進復合材料是同時實現更高涵道比和減重的唯一途徑，這也為復合材料普遍應用于航空發動機提供了難得的機遇。
展開 樹脂復合材料將全面應用于航空發動機。法國賽峰(SAFRAN)集團近日簽署協議，決定將在LEAP航空發動機等設備上采用先進的樹脂復合材料。賽峰集團與美國通用電氣合資的CFM國際公司專注于制造空客、波音和COMAC項目的葉型發動機。
根據協議，復合材料技術將用于制造發動機的關鍵結構部件，包括風扇葉片、風扇外殼、聲學面板和填料溝槽，復合材料由索爾維公司開發生產。索爾維公司2016年在德國奧斯特林根開設了一家先進的樹脂工廠以服務LEAP航空發動機項目。LEAP發動機上的部分材料將由該工廠生產。
賽峰集團材料采購副總裁蒂埃里說：“索爾維一直是賽峰長期信任的供應商，在多個發動機和機艙計劃中提供先進的復合材料。該協議強調不僅繼續加強LEAP項目合作，而且還將加強兩集團間更多項目的合作。
索爾維復合材料全球業務部總裁卡梅羅說：“賽峰的復合材料技術、專業技術和安全的供應鏈將繼續支持賽峰在未來幾年里生產這種高度創新的航空發動機。LEAP發動機的設計充分利用了復合材料的優勢，以減少燃料消耗、CO2排放、噪音和維護成本。”
樹脂復合材料具有輕質、高強的特點，在氣動設計、結構設計和復合材料技術發展的基礎上，復合材料風扇葉片可以進一步提高飛機的推重比和燃油效率，降低噪聲和有害氣體排放，替代傳統鈦合金等材料應用于航空發動機。采用復合材料可以減輕風扇及發動機重量，提高比剛度、疲勞性能、損傷和缺陷容限等。航空發動機采用先進復合材料是同時實現更高涵道比和減重的唯一途徑，這也為復合材料普遍應用于航空發動機提供了難得的機遇。
環氧樹脂https://www.hongyantu.com/index.php?r=new%2Fview&id=2628
展開 法國賽峰(SAFRAN)集團近日簽署協議，決定將在LEAP航空發動機等設備上采用先進的樹脂復合材料。賽峰集團與美國通用電氣合資的CFM國際公司專注于制造空客、波音和COMAC項目的葉型發動機。
根據協議，復合材料技術將用于制造發動機的關鍵結構部件，包括風扇葉片、風扇外殼、聲學面板和填料溝槽，復合材料由索爾維公司開發生產。索爾維公司2016年在德國奧斯特林根開設了一家先進的樹脂工廠以服務LEAP航空發動機項目。LEAP發動機上的部分材料將由該工廠生產。
賽峰集團材料采購副總裁蒂埃里說：“索爾維一直是賽峰長期信任的供應商，在多個發動機和機艙計劃中提供先進的復合材料。該協議強調不僅繼續加強LEAP項目合作，而且還將加強兩集團間更多項目的合作。
索爾維復合材料全球業務部總裁卡梅羅說：“賽峰的復合材料技術、專業技術和安全的供應鏈將繼續支持賽峰在未來幾年里生產這種高度創新的航空發動機。LEAP發動機的設計充分利用了復合材料的優勢，以減少燃料消耗、CO2排放、噪音和維護成本。”
樹脂復合材料具有輕質、高強的特點，在氣動設計、結構設計和復合材料技術發展的基礎上，復合材料風扇葉片可以進一步提高飛機的推重比和燃油效率，降低噪聲和有害氣體排放，替代傳統鈦合金等材料應用于航空發動機。采用復合材料可以減輕風扇及發動機重量，提高比剛度、疲勞性能、損傷和缺陷容限等。航空發動機采用先進復合材料是同時實現更高涵道比和減重的唯一途徑，這也為復合材料普遍應用于航空發動機提供了難得的機遇。
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▲ 圖2 國高材分析測試中心CFC設備
二、宏觀表征參數相似與實際服役性能差異的對比
在樹脂材料篩選和加工過程中，質保書上的基礎參數是重要的參考依據。在國高材分析測試中心近期承接的一項材料評價委托中，客戶提供了兩款商業化乙烯/1-己烯茂金屬共聚物薄膜級樹脂（標記為樣品A和樣品B）。在進廠質量檢驗中，這兩款樹脂的密度、熔融指數、分子量等指標基本一致。
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原材料：纖維、熱塑性樹脂、聚碳酸酯樹脂、橡膠/熱塑性彈性體、碳納米纖維、陶瓷、碳纖維增強塑料、輕質玻璃、熱塑性樹脂等；
零部件及模塊：使用樹脂材料的汽車零部件（車身外板、外飾件、內飾件、動力總成部件、燃油部件、電氣部件、電池/逆變器外殼）等；
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2.2 模型基礎參數
參數名稱
數值
說明
臺球直徑
52mm
標準斯諾克臺球尺寸
臺球密度
1400kg/m3
酚醛樹脂臺球材料密度
海上及陸上低風速風電的發展促使風電葉片的長度和根部直徑急速增大，隨之而來的是超大型葉片根部灌注銀紋問題的產生。
研究表明葉片根部灌注的銀紋問題主要發生在樹脂灌注固化過程。本文通過研究調整葉片根部樹脂灌注固化產生的內應力，減緩葉片后固化過程的內應力釋放，有效地解決了大型風電葉片根部的灌注銀紋問題。
1. 現狀及因素分析
1.1
葉片銀紋問題
銀紋，一般指在玻璃態聚合物或某些半結晶性聚合物及環氧樹脂中
