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军事:中国自主设计军机已批量使用先进复合材料(5)

中国航空报 2014-06-19 10:11:00

  蒲永伟:复合材料是由基体树脂、增强体和助剂组成的多相体系,其中基体树脂通常为双马来酰亚胺、环氧、酚醛或聚酰亚胺等热固性树脂,增强体为玻纤、碳纤、芳纶纤维等,助剂包括固化剂、抗氧化剂、抗紫外剂等。在固化过程中,为防止复合材料制造环境的复杂性和非线性多场耦合作用,而产生产品缺陷,提出“均衡制造体系”的概念。它是指以特定的零件制造环境为研究对象,以单元技术和理论模拟计算为手段,以达到零件验收交付条件为基本要求,在综合评估生产成本、制造周期、潜在风险等因素的基础上,优化工艺条件,统筹设计零件成型的各种限制性条件,在允许部分缺陷存在(缺陷可控)的情况下,达到生产成本最低、制造周期最短、零件质量稳定性最高,最终实现零件制造的利益最大化。对于目前应用最广泛的真空袋-热压罐成型技术而言,特定的零件制造环境在范围上是指真空袋和工装贴胎面所包围的密封环境。

  由于在零件成型过程中必然存在偶然性因素,过分追求每一个细节的完美无缺必然增加制造成本,并且容易破坏制造环境中的平衡而造成更大的缺陷。因此,要在产品加工过程中做到缺陷可控,必须要建立热压罐成型的理论数学模型,以特定的制造环境为研究对象,区别对待主要影响因素和次要影响因素,结合单元技术和理论计算手段,对零件某一位置的制造结果做出预先评价。将选定对象的所有限制条件(即影响因素)分类区别对待,建立所有的理论上变量的种类及相互影响的关系模型后,利用现有的理论公式来计算评估每个一级变量对零件成型结果的影响,其评价结果或者现有理论难以准确计算的,可以用相近条件下的单元实验来验证或评价。单元技术和理论计算共同构成了“均衡制造体系”的评价基础。

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