纖維纏繞復(fù)合材料成型原理及工藝

前言第1章 復(fù)合材料及纏繞工藝概述 1.1 復(fù)合材料定義及特點 1.1.1 復(fù)合材料的定義與分類 1.1.2 樹脂基復(fù)合材料的特點 1.2 復(fù)合材料的非均質(zhì)性和各向異性 1.3 樹脂 1.3.1 樹脂的特性要求 1.3.2 樹脂類型 1.4 纖維 1.5 復(fù)合材料界面的形成 1.5.1 概述 1.5.2 界面的形成 1.5.3 界面作用機(jī)理 1.6 纏繞成型工藝 1.6.1 纖維纏繞成型工藝的特點 1.6.2 纖維纏繞成型工藝的分類 1.7 纖維纏繞技術(shù)的發(fā)展歷程與發(fā)展趨勢 1.7.1 纖維纏繞技術(shù)的發(fā)展歷程 1.7.2 纖維纏繞技術(shù)的發(fā)展趨勢第2章 纖維纏繞規(guī)律分析及線型設(shè)計 2.1 纏繞規(guī)律分類 2.2 螺旋纏繞規(guī)律分析 2.2.1 相關(guān)術(shù)語解釋 2.2.2 相關(guān)計算公式 2.2.3 用標(biāo)準(zhǔn)線法分析螺旋纏繞規(guī)律 2.2.4 切點法描述螺旋纏繞規(guī)律 2.3 纏繞工藝設(shè)計 2.3.1 內(nèi)壓容器的結(jié)構(gòu)選型 2.3.2 纏繞類型的選擇 2.3.3 強(qiáng)度設(shè)計 2.3.4 纏繞張力制度設(shè)計 2.3.5 纏繞線型設(shè)計第3章 纏繞成型設(shè)備及生產(chǎn)工藝 3.1 纏繞設(shè)備 3.1.1 纏繞機(jī)的自由度概念 3.1.2 纏繞機(jī)的類型 3.1.3 纏繞設(shè)備部件 3.2 纏繞制品及其應(yīng)用 3.2.1 纏繞制品的結(jié)構(gòu) 3.2.2 纏繞制品的應(yīng)用 3.2.3 典型纏繞制品 3.3 纖維纏繞生產(chǎn)工藝 3.3.1 纏繞用纖維 3.3.2 纏繞用樹脂體系 3.3.3 芯模或內(nèi)襯的制造 3.3.4 浸膠方法及浸膠量的控制 3.3.5 張力控制 3.3.6 紗片寬度及纏繞速度 3.3.7 固化制度第4章 纖維纏繞成型工藝模型 4.1 熱化學(xué)模型 4.2 纖維運(yùn)動子模型 4.3 應(yīng)力應(yīng)變子模型 4.3.1 初始纖維張力引起的應(yīng)力和應(yīng)變 4.3.2 纖維張力變化引起的應(yīng)力和應(yīng)變 4.3.3 熱膨脹或收縮和化學(xué)變化引起的應(yīng)力和應(yīng)變 4.3.4 總的應(yīng)力和應(yīng)變 4.3.5 總的纖維張力和纖維位置 4.3.6 芯軸與復(fù)合材料的分離 4.4 氣泡活動子模型 4.4.1 氣泡的形成 4.4.2 氣泡體積的變化 4.4.3 氣泡的移動 4.5 強(qiáng)度子模型 4.6 固化過程模型的數(shù)值解法第5章 內(nèi)固化工藝及其優(yōu)化 5.1 內(nèi)固化成型工藝原理 5.2 復(fù)合材料固化過程基本模型 5.2.1 熱傳導(dǎo)方程 5.2.2 環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)動力模型 5.3 有限元計算公式 5.3.1 空間域上的離散 5.3.2 時間域上的離散 5.3.3 牛頓-拉弗森算法 5.3.4 質(zhì)量集中 5.3.5 自適應(yīng)時間步控制 5.4 殼體內(nèi)部溫度、固化度和應(yīng)力應(yīng)變分析 5.5 芯模加熱過程的模型描述 5.5.1 蒸汽湍流模型 5.5.2 蒸汽相變模型 5.5.3 固流耦合的動力學(xué)模型 5.5.4 邊界條件 5.6 芯模內(nèi)部蒸汽流動和傳熱分析 5.6.1 壓力分布 5.6.2 流場分布 5.6.3 溫度分布 5.7 熱芯纏繞工藝加溫歷程優(yōu)化 5.7.1 模型建立和材料屬性 5.7.2 纏繞過程數(shù)值模擬分析 5.7.3 纏繞過程加溫歷程的優(yōu)化 5.7.4 基于優(yōu)化加溫歷程的殼體內(nèi)部多場分析 5.8 熱芯纏繞過程芯模軸向溫度分布優(yōu)化 5.8.1 流場分析 5.8.2 溫度場分析 5.8.3 綜合分析第6章 纏繞成型工藝最新進(jìn)展 6.1 原材料方面的進(jìn)展 6.2 工藝方面的進(jìn)展 6.2.1 多工藝復(fù)合化 6.2.2 熱塑性樹脂纏繞工藝應(yīng)用多元化 6.2.3 新型固化技術(shù) 6.2.4 連續(xù)纏繞玻璃鋼管道生產(chǎn)工藝 6.3 設(shè)備方面的進(jìn)展 6.3.1 CAD／CAM技術(shù)應(yīng)用前景廣闊 6.3.2 成型設(shè)備與機(jī)器人結(jié)合 6.3.3 新型纏繞裝備及技術(shù)參考文獻(xiàn)