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摘要： 針對(duì)熱壓罐成型過(guò)程中模具型面溫度分布不均的情況，基于XFlow軟件建立了一種熱壓罐成型過(guò)程的溫度場(chǎng)模擬方法。區(qū)別于當(dāng)前基于網(wǎng)格的流體力學(xué)軟件，XFlow采用基于粒子的格子玻爾茲曼法，有效的縮短了前處理時(shí)間。

復(fù)合材料制件成型過(guò)程中，由于材料自身的各向異性、樹(shù)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(guò)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(cè)制件固化過(guò)程中殘余應(yīng)力的發(fā)展，計(jì)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(gè)部分：熱-化學(xué)模型，固化動(dòng)力學(xué)方程和固化本構(gòu)。

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樹(shù)脂固化過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)化學(xué)-熱-變形多場(chǎng)之間的相互耦合，固化產(chǎn)生的化學(xué)收縮以及熱應(yīng)變會(huì)導(dǎo)致復(fù)合材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，并導(dǎo)致結(jié)構(gòu)形狀發(fā)生改變。光固化3D打印結(jié)構(gòu)變形與復(fù)合材料固化變形本質(zhì)上是類(lèi)似的，都是由樹(shù)脂的固化收縮和熱應(yīng)變導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，釋放邊界約束后結(jié)構(gòu)發(fā)生回彈變形。與復(fù)合材料固化變形相比，光固化需要額外考慮光照對(duì)固化速率的影響，一定程度上增加了分析的復(fù)雜性。

現(xiàn)出復(fù)合材料固化過(guò)程仿真 黏彈性子程序 ，本人從事復(fù)合材料固化過(guò)程、強(qiáng)度校核仿真數(shù)年，現(xiàn)已脫離此行業(yè)，有需要UMAT、UMATHT、UEXPAN、VUMAT等相關(guān)程序可以聯(lián)系我。QQ：860536174

此外并以Moldex3D模擬出熱固性塑料射出成型的固化過(guò)程、流動(dòng)長(zhǎng)度、壓力分布、黏度及縫合線(xiàn)等現(xiàn)象，其預(yù)測(cè)結(jié)果并與實(shí)驗(yàn)高度相符。從中可了解Moldex3D所提供的數(shù)值模擬方法，是預(yù)測(cè)射出成型中真實(shí)條件的理想工具。

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固化反應(yīng)模擬樹(shù)脂在浸潤(rùn)纖維的同時(shí)會(huì)發(fā)生固化反應(yīng)，伴隨放熱和黏度變化（黏度先降后升， 最終固化）。仿真通過(guò)動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算固化度隨時(shí)間、溫度的變化，預(yù)測(cè)固化過(guò)程中的溫度場(chǎng) 分布，避免因局部過(guò)熱導(dǎo)致的熱變形、樹(shù)脂降解或固化不完全等問(wèn)題。 應(yīng)力與變形模擬固化完成后，制件從模具中取出會(huì)因溫度變化和樹(shù)脂收縮產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變 形。

LSR 之材料特性與成型過(guò)程介紹■型創(chuàng)科技/ 劉文斌 技術(shù)總監(jiān)液態(tài)硅烷橡膠的特性液態(tài)硅烷橡膠(Liquid Silicone Rubber, LSR) 是種無(wú)毒、耐熱性、具高回彈性的柔軟熱固性材料，其流變行為的主要表現(xiàn)為具低黏度、可快速固化、剪切稀化現(xiàn)象以及較高的熱膨脹系數(shù)值。

國(guó)內(nèi)外微納級(jí)3D打印技術(shù)發(fā)展和相關(guān)廠商近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出適用于多種材料(有機(jī)聚合物、金屬、玻璃、陶瓷、生物材料、復(fù)合材料等)的多種類(lèi)型的微納3D打印技術(shù)，南極熊在此前的文章中對(duì)相關(guān)的微納級(jí)3D打印技術(shù)和廠商進(jìn)行了歸納和整理，詳見(jiàn)《匯總：15個(gè)微米納米級(jí)3D打印技術(shù)》。

使用VCCT可用用于確定復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的承載極限以及類(lèi)似的典型航空復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的失效模式。Abaqus中復(fù)合材料其他分析功能復(fù)合材料熱固化成形復(fù)合材料熱固化的過(guò)程，可以認(rèn)為是復(fù)合材料預(yù)浸料經(jīng)歷一系列溫度變化的熱固耦合過(guò)程。典型的溫度變化過(guò)程為：由室溫升溫30分鐘到185℃，保持1個(gè)小時(shí)，繼續(xù)升溫到195℃，保持2個(gè)小時(shí)，然后降溫到70℃以下。

有限體積算法（FVM） 樹(shù)脂流動(dòng)、固化傳熱 在RTM模擬或熱化學(xué)耦合中使用（如COMSOL） 多尺度建模算法（FE2, RVE） 微結(jié)構(gòu)到宏觀力學(xué) 利用代表體積單元（RVE）統(tǒng)計(jì)微觀響應(yīng)，需并行計(jì)算 復(fù)合材料失效準(zhǔn)則算法

根據(jù)復(fù)合材料成型工藝開(kāi)發(fā)的難點(diǎn)， 為了進(jìn)一步增強(qiáng)工藝開(kāi)發(fā)人員技術(shù)攻關(guān)能 力。結(jié)合當(dāng)前數(shù)值仿真技術(shù)在復(fù)合材料開(kāi)發(fā)中的重要作用，復(fù)合材料力學(xué)微信公 眾平臺(tái)特邀了長(zhǎng)期從事PAM-COMPOSITE復(fù)合材料成型工藝仿真的老師， 推出 了PAM-COMPOSITE復(fù)合材料成型工藝仿真課程。

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(tái)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(guò)“理論+實(shí)操”講解基于PAM-COMPOSITE軟件對(duì)連續(xù) 纖維增強(qiáng)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(shù)脂的固化變形仿真以及片狀模塑料（SMC

由于熱塑性復(fù)合材料的成型是一個(gè)先熔化再凝固的物理變化過(guò)程，采用 AFP 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)預(yù)浸料加熱融化、自動(dòng)鋪放、原位固化的同步工藝過(guò)程實(shí)施，從而極大地提高了成型效率、降低了能耗，降低了復(fù)合材料的制造成本，AFP 成型過(guò)程如圖 4所示。

25℃ 圖4 (a)電壓擬合數(shù)值模擬；(b)表面溫度擬合數(shù)值模擬 圖5 (a)對(duì)LPCM進(jìn)行網(wǎng)格的網(wǎng)格劃分方法；(b)網(wǎng)格獨(dú)立性測(cè)試；(c)時(shí)間步長(zhǎng)獨(dú)立性 圖6 平行相變液冷卻板結(jié)構(gòu) 圖7 PCM、LPCM和平行冷卻解決方案的比較；(a)溫度；(b)液體的體積分?jǐn)?shù)。