復(fù)合材料成型工藝仿真的案例
復(fù)合材料設(shè)計與制造一體化仿真
【線上＋線下】第二期PAM-COMPOSITE復(fù)合材料成型工藝仿真培
訓(xùn)
復(fù)合材料力學(xué)
復(fù)合材料力學(xué)
2025年12月30日 14:33 陜西
PAM-COMPOSITE軟件功能涵蓋：
纖維織物的懸垂和模壓成型
樹脂傳遞模塑 (RTM)、高壓 RTM 和壓縮 RTM及其衍生工藝
熱固性樹脂的固化過程
樹脂固化后引起的制件翹曲變形
片狀模塑料 (SMC)的模壓成型
與制件設(shè)計和結(jié)構(gòu)仿真的傳輸接口
通過仿真檢驗設(shè)計部門定義的產(chǎn)品信息， 允許將制造結(jié)果順利轉(zhuǎn)移到設(shè)計部門進行復(fù)合 材料制件的結(jié)構(gòu)數(shù)模“凍結(jié)”。
為了普及復(fù)合材料成形工藝仿真分析技術(shù)，復(fù)合材料力學(xué)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(fù)合材料成型工藝 仿真培訓(xùn)班，此期培訓(xùn)主要通過“理論+實操”講解基于PAM-COMPOSITE軟件對連續(xù) 纖維增強復(fù)合材料制件的成型工藝仿真， 包括纖維干布或預(yù)浸料的模壓成型仿真， 液 態(tài)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）模壓成型
仿真。同時為了拓展復(fù)合材料制件設(shè)計制造一體化的全流程仿真，增加CATIA CPD或
Fibersim的制件鋪層設(shè)計簡單實操培訓(xùn)和ABAQUS的制件強度校核簡單實操培訓(xùn)。
展開 從設(shè)計到驗證：2天攻克PAM-COMPOSITE核心工藝仿真
為了普及復(fù)合材料成形工藝仿真分析技術(shù)，復(fù)合材料力學(xué)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(fù)合材料成型工藝 仿真培訓(xùn)班，此期培訓(xùn)主要通過“理論+實操”講解基于PAM-COMPOSITE軟件對連續(xù) 纖維增強復(fù)合材料制件的成型工藝仿真， 包括纖維干布或預(yù)浸料的模壓成型仿真， 液 態(tài)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）模壓成型
仿真。同時為了拓展復(fù)合材料制件設(shè)計制造一體化的全流程仿真，增加CATIA CPD或
Fibersim的制件鋪層設(shè)計簡單實操培訓(xùn)和ABAQUS的制件強度校核簡單實操培訓(xùn)。
復(fù)合材料設(shè)計制造一體化工藝仿真流程
復(fù)合材料纖維織物變形表征
復(fù)合材料一體式車架RTM填充
復(fù)合材料轉(zhuǎn)子葉片RTM填充
復(fù)合材料固化變形
片狀模塑料SMC成型
課程大綱
課程特點
該課程是繼《首期PAM-COMPOSITE復(fù)合材料成型工藝仿真培訓(xùn)》之后，由復(fù)合材料力 學(xué)公眾平臺打造的第二期精品培訓(xùn)課程。 該課程特邀長期從事復(fù)合材料成型工藝過程仿
真的老師授課， 采用理論基礎(chǔ)+ 實例操作+ 答疑的教學(xué)方式， 深入淺出， 帶你從基礎(chǔ)入
門、進階到精通復(fù)合材料成型工藝仿真，兩天急速提升能力。
采用獨家講義，歷時數(shù)月編寫及修訂，內(nèi)容充實、理論完善、步驟詳盡。
展開 設(shè)計仿真 | Digimat在電池殼體SMC復(fù)合材料成型工藝中的應(yīng)用
SMC在電車電池殼體中的力學(xué)分析結(jié)構(gòu)
#03「 應(yīng)用價值 」
利用Digimat與工藝軟件、有限元仿真分析軟件的聯(lián)合仿真，實現(xiàn)了含有各向異性纖維的復(fù)合材料車身結(jié)構(gòu)件的仿真分析。從材料微觀結(jié)構(gòu)，制造工藝，結(jié)構(gòu)件仿真全方面精確模擬不同條件下SMC車身結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性能，幫助企業(yè)優(yōu)化工藝，節(jié)省材料損失，縮短研發(fā)時間，達到降本增效的目的。
復(fù)合材料成型工藝技術(shù)方法
復(fù)合材料成型工藝是復(fù)合材料工業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)和條件。隨著復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，復(fù)合材料工業(yè)得到迅速發(fā)展，老的成型工藝日臻完善，新的成型方法不斷涌現(xiàn)，目前聚合物基復(fù)合材料的成型方法已有20多種，并成功地用于工業(yè)生產(chǎn)。如：
（1）手糊成型工藝--濕法鋪層成型法；
（2）噴射成型工藝；
（3）樹脂傳遞模塑成型技術(shù)（RTM技術(shù)）；
（4）袋壓法（壓力袋法）成型；
（5）真空袋壓成型；
（6）熱壓罐成型技術(shù)；
（7）液壓釜法成型技術(shù)；
（8）熱膨脹模塑法成型技術(shù)；
（9）夾層結(jié)構(gòu)成型技術(shù)；
（10）模壓料生產(chǎn)工藝；
（11）ZMC模壓料注射技術(shù)；
（12）模壓成型工藝；
（13）層合板生產(chǎn)技術(shù)；
（14）卷制管成型技術(shù)；
（15）纖維纏繞制品成型技術(shù)；
（16）連續(xù)制板生產(chǎn)工藝；
（17）澆鑄成型技術(shù)；
（18）拉擠成型工藝；
（19）連續(xù)纏繞制管工藝；
（20）編織復(fù)合材料制造技術(shù)；
（21）熱塑性片狀模塑料制造技術(shù)及冷模沖壓成型工藝；
（22）注射成型工藝；
（23）擠出成型工藝；
（24）離心澆鑄制管成型工藝；
（25）其它成型技術(shù)。
視所選用的樹脂基體材料的不同，上述方法分別適用于熱固性和熱塑性復(fù)合材料的生產(chǎn)，有些工藝兩者都適用。
復(fù)合材料制品成型工藝特點：與其它材料加工工藝相比，復(fù)合材料成型工藝具有如下特點：
（1）材料制造與制品成型同時完成
一般情況下，復(fù)合材料的生產(chǎn)過程，也就是制品的成型過程。材料的性能必須根據(jù)制品的使用要求進行設(shè)計，因此在選擇材料、設(shè)計配比、確定纖維鋪層和成型方法時，都必須滿足制品的物化性能、結(jié)構(gòu)形狀和外觀質(zhì)量要求等。
展開 
熱塑性復(fù)合材料成型工藝
工藝過程
FRTP的生產(chǎn)方法得到了很快發(fā)展：注射、擠出、模壓、纏繞、RTM等都可以生產(chǎn)FRTP。
為解決浸漬問題，熱塑性復(fù)合材料通常采用預(yù)浸漬的方式，將樹脂與纖維混合，制備成粒料，片材等半成品材料。再根據(jù)不同的工藝要求成型。
熱塑性復(fù)合材料原料及工藝過程
FRTP的原材料種類與纖維長度形態(tài)關(guān)系
FRTP粒料的制備方法
?增強粒料的制造要求：
① 玻璃纖維能均勻地分散于樹脂之中。
② 玻璃纖維與樹脂應(yīng)盡可能包覆或粘結(jié)牢固。
③ 制造過程中應(yīng)盡可能減少對玻璃纖維的機械損傷，盡可能減少對樹脂分子的降解。
?熱塑性增強塑料粒料的分類：
短纖維型（分散型增強粒料）：指玻璃纖維和高分子樹脂通過混煉，在此過程中玻璃纖維被折斷，以長度為O.25～O.5 mm的短玻璃纖維形式，均勻地分散于樹脂中，適宜于柱塞式注射成型機用(當(dāng)然也可以用于螺桿式注射成型機)。
? 短纖維型增強粒料是為解決高熔融粘度樹脂的長纖維型粒料因纖維在樹脂中分散不好易引起制品性能和外觀不
理想而產(chǎn)生。
? 短纖維型粒料具有較好的成型加工性和表面平滑性，用柱塞式和螺桿式注射成型機均可成型。但纖維在造粒時磨損嚴(yán)重、長度短，制品強度不高；由于短纖維型粒料的加工流動性較好，適合于制造壁薄和形狀復(fù)雜的制品
短纖維增強熱塑性塑料粒料的制造方法
(1)短切纖維原絲單螺桿擠出法
工藝：將短切GF原絲與樹脂按設(shè)計比例加入到單螺桿擠出機中混合、塑化、擠出條料、冷卻后切粒。對于粒料樹脂，要重復(fù)2～3次才能均勻。對于粉末狀樹脂，則可一次性擠出造粒。
展開 何為復(fù)合材料閉模成型工藝？
所謂閉模成型工藝就是在陰、陽模閉合的情況下成型復(fù)合材料構(gòu)件的工藝方法。SMC、BMC模壓、注射成型、RTM、VEC等等技術(shù)都屬閉模成型工藝。由于環(huán)境法的制定和對產(chǎn)品要求的提高使敞模成型復(fù)合材料日益受到限制，促使了閉模成型技術(shù)的應(yīng)用，近年來尤其促進了RTM技術(shù)的革新和發(fā)展。
RTM是指低粘度樹脂在閉合模具中流動、浸潤增強材料并固化成形的一種工藝技術(shù)，屬于復(fù)合材料的液體成形或結(jié)構(gòu)液體成形技術(shù)范疇。其具體方法是在設(shè)計好的模具中，預(yù)先放入經(jīng)合理設(shè)計、剪裁或經(jīng)機械化預(yù)成形的增強材料，模具需有周邊密封和緊固，并保證樹脂流動順暢；閉模后注入定量樹脂，待樹脂固化后即可脫模得到所期望產(chǎn)品。
這一工藝有著諸多優(yōu)點，可使用多種纖維增強材料和樹脂體系，有極好的制品表面。適用于制造高質(zhì)量復(fù)雜形狀的制品，且纖維含量高、成型過程中揮發(fā)成分少、環(huán)境污染少，生產(chǎn)自動化適應(yīng)性強、投資少、生產(chǎn)效率高。因此，RTM工藝在汽車工業(yè)、航空航天、國防工業(yè)、機械設(shè)備、電子產(chǎn)品上得到了廣泛應(yīng)用。決定RTM產(chǎn)品的首要因素就是模具，由于RTM模具一般采用陰陽模對合方法，因而想辦法提高陰陽模的表面質(zhì)量和尺寸精度就成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的一個關(guān)鍵因素。
1）RTM，樹脂傳遞模塑。該技術(shù)源自聚氨酯技術(shù)，成型時關(guān)閉模具，向預(yù)制件中注入樹脂，玻纖含量低，約20-45%。
2）VARIT，真空輔助樹脂傳遞注塑。該技術(shù)利用真空把樹脂吸入預(yù)制件中，同時也可壓入樹脂，真空度約10-28英寸汞柱。
3）VARTM，真空輔助樹脂傳遞注塑。制品孔隙一般較少，玻纖含量可增高。
4）VRTM，真空樹脂傳遞模塑。
5）VIP，真空浸漬法。
6）VIMP，可變浸漬塑法。樹脂借助真空或自重移動，壓實浸漬。
7）TERTM，熱膨脹RTM。在預(yù)制件中插入世材，讓樹脂浸漬并對模具與成形品加熱。
展開 何為復(fù)合材料閉模成型工藝？
所謂閉模成型工藝就是在陰、陽模閉合的情況下成型復(fù)合材料構(gòu)件的工藝方法。SMC、BMC模壓、注射成型、RTM、VEC等等技術(shù)都屬閉模成型工藝。由于環(huán)境法的制定和對產(chǎn)品要求的提高使敞模成型復(fù)合材料日益受到限制，促使了閉模成型技術(shù)的應(yīng)用，近年來尤其促進了RTM技術(shù)的革新和發(fā)展。
RTM是指低粘度樹脂在閉合模具中流動、浸潤增強材料并固化成形的一種工藝技術(shù)，屬于復(fù)合材料的液體成形或結(jié)構(gòu)液體成形技術(shù)范疇。其具體方法是在設(shè)計好的模具中，預(yù)先放入經(jīng)合理設(shè)計、剪裁或經(jīng)機械化預(yù)成形的增強材料，模具需有周邊密封和緊固，并保證樹脂流動順暢；閉模后注入定量樹脂，待樹脂固化后即可脫模得到所期望產(chǎn)品。
這一工藝有著諸多優(yōu)點，可使用多種纖維增強材料和樹脂體系，有極好的制品表面。適用于制造高質(zhì)量復(fù)雜形狀的制品，且纖維含量高、成型過程中揮發(fā)成分少、環(huán)境污染少，生產(chǎn)自動化適應(yīng)性強、投資少、生產(chǎn)效率高。因此，RTM工藝在汽車工業(yè)、航空航天、國防工業(yè)、機械設(shè)備、電子產(chǎn)品上得到了廣泛應(yīng)用。決定RTM產(chǎn)品的首要因素就是模具，由于RTM模具一般采用陰陽模對合方法，因而想辦法提高陰陽模的表面質(zhì)量和尺寸精度就成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的一個關(guān)鍵因素。
1）RTM，樹脂傳遞模塑。該技術(shù)源自聚氨酯技術(shù)，成型時關(guān)閉模具，向預(yù)制件中注入樹脂，玻纖含量低，約20-45%。
2）VARIT，真空輔助樹脂傳遞注塑。該技術(shù)利用真空把樹脂吸入預(yù)制件中，同時也可壓入樹脂，真空度約10-28英寸汞柱。
3）VARTM，真空輔助樹脂傳遞注塑。制品孔隙一般較少，玻纖含量可增高。
4）VRTM，真空樹脂傳遞模塑。
5）VIP，真空浸漬法。
6）VIMP，可變浸漬塑法。樹脂借助真空或自重移動，壓實浸漬。
7）TERTM，熱膨脹RTM。在預(yù)制件中插入世材，讓樹脂浸漬并對模具與成形品加熱。
展開 樹脂膜滲漬法----新興的復(fù)合材料成型工藝
但現(xiàn)在已有跡象表明，這種方法已加入到復(fù)合材料成型技術(shù)的主流之中，它已在汽車、船舶、航空航天等領(lǐng)域獲得商業(yè)應(yīng)用。
成型原理
RFI成型工藝明智而簡單。它基于如下設(shè)計理念：
如果把樹脂施加到干纖維鋪層或預(yù)制體的一側(cè)，然后使其滲透整個材料厚度到達另一側(cè)，那么，為了獲得快速而完全的浸透，樹脂通過纖維的路程就必須很短。工藝工程師們通過研究發(fā)現(xiàn)，如果采用樹脂薄膜為原料，加熱使其熔化，并使用真空或壓力助其滲透纖維，就可達到上述目的。于是就產(chǎn)生了 RFl工藝。
工藝過科簡介
把經(jīng)過預(yù)先催化的樹脂膜片放入模具內(nèi)，在其上面覆以干的增強材料。用密封定位的真空袋封閉模腔。然后用一烘箱加熱，熔化樹脂。樹脂在真空作用下滲透纖維層后固化。對疊得較厚的布層，可在于布層間插入附有分離統(tǒng)的半硬樹脂膜。這種方法還較靈活，不僅限于使用真空袋，還可使用壓力袋甚至對模。在要求較高纖維含量和固化度的場合，亦可使用熱壓罐代替供箱。
優(yōu)點
RFI工藝與現(xiàn)有的成型技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點。在樹脂傳遞模塑（RTM）或真空輔助樹脂傳遞模塑（VARTM）工藝中，液態(tài)樹脂通過推壓或抽吸方式通過模具內(nèi)的纖維預(yù)制體，形成最終制件形狀。這些方法使樹脂經(jīng)歷較長的有時甚至較復(fù)雜的路徑。為了保證前部樹脂均勻推進，不留孔隙或干區(qū)，需要仔細(xì)的工藝設(shè)計和細(xì)節(jié)考慮。廢品率可能較高（至少在初期如此）。這些方法需要使用對模，使制模費用增高。成型廠商必須配混樹脂，加入適量的固化劑和催化劑，用量須與纖維和模具類型相適。如果不能保持一致，則會導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不均。
RFI工藝克服了這些缺點。加熱和用真空（或壓力）幫助樹脂滲透連續(xù)的纖維預(yù)制體使得樹脂分布均勻，制品成型周期短。在無樹脂膜的另一側(cè)使用真空袋形成低壓，在不使用對模的槽況下就能獲得閉模系統(tǒng)的捕集排放物的效果。樹脂料以可控制的形式供給，其中已含有適量的固化劑和催化劑。
展開 Digimat在電池殼體SMC復(fù)合材料成型工藝中的應(yīng)用
SMC工藝介紹及挑戰(zhàn)
SMC（Sheet Molding Compound的縮寫，即片狀模塑料）是一種復(fù)合材料制造工藝。該工藝可以有效地代替金屬，實現(xiàn)車輛輕量化目標(biāo)。該工藝不僅能夠顯著降低車身重量，而且設(shè)計靈活，操作簡單、易于實現(xiàn)自動化、可成型表面光滑結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品等。近年來可以看到越來越多的電車企業(yè)，選擇SMC作為制備電池殼體的首選工藝。其成型方法是將纖維短切，鋪設(shè)在樹脂和添加劑混合所形成的樹脂漿料上，之后在表面進行樹脂疊加，三者通過加壓固化的方式改變材料厚度，最后包裝。
在得到SMC工藝制備的片狀卷材后，會對材料進行進一步加工，通常稱為CF-SMC模壓成型工藝，將連續(xù)碳纖維和短切纖維通過不同形式的混雜加工從而制備成形狀較為復(fù)雜、有較高尺寸精度要求的復(fù)合材料零部件，這里連續(xù)纖維作為增強體彌補了短切纖維的力學(xué)短板，達到了局部補強的目的。可以看出該種方式通過控制纖維長短，鋪設(shè)方向，可以進一步設(shè)計復(fù)合材料的力學(xué)性能，在力學(xué)性能的可控性和可設(shè)計性要比單層SMC片材大。該工藝適用于大批量、重復(fù)性高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的汽車半結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)。在不犧牲力學(xué)性能、表面質(zhì)量的情況下進一步減輕重量。
該制造工藝的難點在于需要設(shè)計匹配的鋪層或者纖維的分布，用以配合不同結(jié)構(gòu)件的力學(xué)或其他性能要求。這些挑戰(zhàn)要求在設(shè)計之初，不僅需要考慮純力學(xué)分析，還要考慮制造工藝過程中所引入的材料各向異性。由于有意識的設(shè)計纖維分布的不均勻，導(dǎo)致在宏觀表征上，結(jié)構(gòu)件的各向異性明顯。通過計算機仿真分析可以快速方便地研究不同設(shè)計得到的車身結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，進而幫助企業(yè)快速確定工藝參數(shù)，減少了實際測試和調(diào)整的時間和次數(shù)，進而降低生產(chǎn)成本，提高研發(fā)和生產(chǎn)效率。
展開 關(guān)于舉辦第七期全國復(fù)合材料成型工藝及力學(xué)性能 標(biāo)準(zhǔn)化測試培訓(xùn)班的通知
第七期成型工藝培訓(xùn)通知.docx
非金屬復(fù)合材料成型仿真交流
大家好，我目前在做非金屬復(fù)合材料成型方面的仿真，主要涉及的軟件包括（PAM-COMPOSITE，ABAQUS，Moldex3D等），希望感興趣的同學(xué)加入這個群
921536817，大家共同交流。
Abaqus基于粘彈性本構(gòu)的復(fù)合材料固化成型仿真
Abaqus基于粘彈性本構(gòu)的復(fù)合材料固化變形分析
復(fù)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(xué)收縮反應(yīng)以及模具作用等因素的影響，導(dǎo)致制件成型過程中產(chǎn)生殘余應(yīng)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(yù)測制件固化過程中殘余應(yīng)力的發(fā)展，計算制件的固化變形量，成為降低制造成本、提高生產(chǎn)效率的重要手段。
復(fù)合材料固化成型仿真主要包括三個部分：熱-化學(xué)模型，固化動力學(xué)方程和固化本構(gòu)。http://www.yqgqt.org.cn/content/post/1261705中介紹了固化成型過程中的熱化學(xué)模型和固化動力學(xué)方程。為了進一步研究復(fù)合材料的固化變形過程，本文又引入了粘彈性本構(gòu)模型，采用完全熱力耦合的分析方法，預(yù)測了復(fù)合材料的固化變形。
目前常用的固化本構(gòu)模型包括：線彈性模型，路徑依賴模型和粘彈性本構(gòu)模型。
Zocher等提出的粘彈性本構(gòu)模型其本構(gòu)關(guān)系和應(yīng)力增量方程為：
其中
式中St_im是歷史狀態(tài)變量
其中，增量步內(nèi)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(zhuǎn)換因子、權(quán)重系數(shù)和松弛時間。松弛時間和權(quán)重因子如下
通過Umat子程序編寫粘彈性本構(gòu)模型，結(jié)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(fù)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(guān)系的關(guān)系如圖所示
計算得到的溫度和應(yīng)力的關(guān)系如圖所示
固化過程中的應(yīng)力場如下圖所示
移除模具后，可以得到復(fù)合材料的回彈變形如圖所示
有關(guān)于子程序二次開發(fā)或者復(fù)材仿真的問題可以聯(lián)系QQ1653004885或者關(guān)注CAE320公眾號
展開 Abaqus基于粘彈性本構(gòu)的復(fù)合材料固化成型仿真
復(fù)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(xué)收縮反應(yīng)以及模具作用等因素的影響，導(dǎo)致制件成型過程中產(chǎn)生殘余應(yīng)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(yù)測制件固化過程中殘余應(yīng)力的發(fā)展，計算制件的固化變形量，成為降低制造成本、提高生產(chǎn)效率的重要手段。
復(fù)合材料固化成型仿真主要包括三個部分：熱-化學(xué)模型，固化動力學(xué)方程和固化本構(gòu)。http://www.yqgqt.org.cn/content/post/1261705中介紹了固化成型過程中的熱化學(xué)模型和固化動力學(xué)方程。為了進一步研究復(fù)合材料的固化變形過程，本文又引入了粘彈性本構(gòu)模型，采用完全熱力耦合的分析方法，預(yù)測了復(fù)合材料的固化變形。
目前常用的固化本構(gòu)模型包括：線彈性模型，路徑依賴模型和粘彈性本構(gòu)模型。
Zocher等提出的粘彈性本構(gòu)模型其本構(gòu)關(guān)系和應(yīng)力增量方程為：
其中
式中St_im是歷史狀態(tài)變量
其中，增量步內(nèi)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(zhuǎn)換因子、權(quán)重系數(shù)和松弛時間。松弛時間和權(quán)重因子如下
通過Umat子程序編寫粘彈性本構(gòu)模型，結(jié)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(fù)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(guān)系的關(guān)系如圖所示
計算得到的溫度和應(yīng)力的關(guān)系如圖所示
固化過程中的應(yīng)力場如下圖所示
移除模具后，可以得到復(fù)合材料的回彈變形如圖所示
有相關(guān)需求歡迎通過微信公眾號聯(lián)系我們。
展開 Moldex3D仿真分析之壓縮成型快速生產(chǎn)復(fù)雜的復(fù)合材料部件
為什么使用壓縮成型模擬?
壓縮成型為塑料在高溫高壓的條件下被擠壓進預(yù)熱的膜腔中直到固化的成型過程。其制程可用于大量生產(chǎn)且達到低成本的制模，適用于具有復(fù)雜外觀、高強度或抗高沖擊性的產(chǎn)品。
壓縮成型能夠快速生產(chǎn)復(fù)雜的復(fù)合材料部件，Moldex3D支持許多不連續(xù)的且常用于壓縮成型的FRP材料，包含熱塑性材料GMT、LFT-G、LFT-D；也支持熱固性材料，例如SMC、BMC材料。
模擬挑戰(zhàn)
? 適合的材料數(shù)量
? 預(yù)測所需的鎖模力以確保達到正確的形狀
? 提供適當(dāng)?shù)?em>成型參數(shù)以確保壓縮成型的質(zhì)量
? 材料壓入模腔后的模具設(shè)計
? 偵測潛在的溢料問題
? 達到量產(chǎn)品質(zhì)量一致
Moldex3D 解決方案
? 模擬單一填料或多個預(yù)填料設(shè)計的流動制程
? 可視化壓力分布、體縮率、殘留應(yīng)力等分布情形
? 預(yù)測潛在的成型缺陷，如溢料或毛邊的產(chǎn)生
? 優(yōu)化壓縮速度、壓縮力或模溫等成型條件
? 支援纖維排向與金線偏移分析
? 支持并行計算，加速完成模擬過程
單一預(yù)填料設(shè)計 兩對稱預(yù)填料設(shè)計
? 為了更準(zhǔn)確地預(yù)測壓縮成型過程中的大變形，Moldex3D支持LS-Dyna（R15.0及更新版本）。 此整合解決方案允許用戶無縫地導(dǎo)入由LS-Dyna在初始壓縮變形過程中所計算的初始溫度，且用于Moldex3D的壓縮成型分析。 主要特點是
o 支持LS-Dyna材料卡以EFG方法考慮大變形
o 支持導(dǎo)入LS-Dyna所計算的初始溫度
o 可自定義初次預(yù)充填的纖維排向
產(chǎn)業(yè)應(yīng)用
? 汽車
? 電子
? 消費性產(chǎn)品
Moldex3D建議產(chǎn)品
? Moldex3D Advanced Package
展開 復(fù)合材料帽形梁RTM工藝仿真解決方案
復(fù)合材料帽形梁RTM工藝仿真解決方案
關(guān)鍵詞：RTM；固化變形；有限元分析；ESI
摘要：纖維增強樹脂基復(fù)合材料具有比強度和比模量高、可設(shè)計性強、抗疲勞性和耐腐蝕性好以及便于整體成型等優(yōu)點，已廣泛用于航空航天、建筑、汽車、艦船、體育器材等領(lǐng)域。復(fù)合材料制品的性能很大程度上依賴于其制造工藝。樹脂傳遞模塑（Resin Transfer Molding, RTM）因其具有的獨特優(yōu)勢成為纖維增強樹脂基復(fù)合材料的主要制備技術(shù)之一。本文針對帽形梁，采用ESI的復(fù)合材料RTM工藝分析軟件對其進行RTM工藝仿真，預(yù)測其成型性能、填充過程、固化過程以及固化變形量，從而對工藝方案改進、模具修改提供依據(jù)。結(jié)果表明，ESI公司的RTM工藝解決方案可以很好的描述RTM工藝過程，包括預(yù)成型體的鋪覆過程，樹脂的流動過程、樹脂的固化過程、復(fù)合材料制件的固化變形。
1 引言
樹脂基復(fù)合材料具有高的比強度、比剛度，抗疲勞、耐腐蝕、成形工藝性好以及可設(shè)計性強等特點，現(xiàn)已成為飛機、汽車、機械、電子產(chǎn)品的重要結(jié)構(gòu)材料之一，并且使用比例逐年增加。比如，波音787復(fù)合材料用量高達50%，空客A350XWB復(fù)合材料用量高達53%，BMW i3復(fù)合材料用量高達49.41%，西門子生產(chǎn)出75米長的碳纖維葉片等等。隨著黑車身BMW i3的上市以及即將上市的BMW i8的推出，汽車行業(yè)成為復(fù)合材料市場增長的主要驅(qū)動力。
樹脂傳遞模塑技術(shù)(Resin Transfer Molding, RTM)是一種以低壓、密閉容器制造的復(fù)合材料生產(chǎn)方法，先將纖維、增強材料等放置于模具中，密閉之后以低壓注入樹脂，等樹脂反應(yīng)硬化后，打開模具將成品取出。
展開 