申请/专利权人：中国航空制造技术研究院

申请日：2020-10-22

公开（公告）日：2023-10-20

公开（公告）号：CN112464431B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F113/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.10.20#授权;2021.03.26#实质审查的生效;2021.03.09#公开

摘要：本发明涉及一种适于RFI工艺的树脂膜预置量的计算方法，包括：建立树脂膜预置量控制模型；依据树脂膜铺放方式、厚度将制件划分为不同厚度的层间铺放区域和集中铺放区域；建立预期树脂膜厚度计算模型，按制件期望的厚度值计算预期树脂膜厚度；计算层间铺放区域的树脂膜预置量；计算集中铺放区域的树脂膜预置量；计算预置树脂膜的尺寸和层数。该适于RFI工艺的树脂膜预置量的计算方法的目的是解决复合材料结构件RFI工艺整体成型纤维含量和厚度精度控制的问题，满足构件厚度精度和纤维含量的要求。

主权项：1.一种适于RFI工艺的树脂膜预置量的计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：建立树脂膜预置量控制模型；依据树脂膜铺放方式、厚度将制件划分为不同厚度的层间铺放区域和集中铺放区域；建立预期树脂膜厚度计算模型，按制件期望的厚度值计算预期树脂膜厚度；计算所述层间铺放区域的树脂膜预置量；计算所述集中铺放区域的树脂膜预置量；计算预置树脂膜的尺寸和层数；所述建立树脂膜预置量控制模型，具体为：依据纤维体积含量及树脂损耗，建立预置树脂膜厚度与制件厚度的关系，控制树脂膜预置量，所述预置树脂膜厚度与所述制件厚度之间满足第一公式；其中，所述第一公式为tR＝a+1-Vf*t；式中，tR为所述预置树脂膜厚度，单位为mm；t为所述制件厚度，单位为mm；a为树脂损耗修正值，单位为mm；Vf为理论纤维体积含量，按设计技术要求的纤维体积含量或第二公式计算；其中，所述第二公式为Vf＝Wf103*ρf*t0；式中，t0为层合板结构中制件的理论单层厚度或三维编织结构中三维编织体的理论厚度，单位为mm；Wf为层合板结构中纤维织物面密度或三维编织结构中三维编织体的单位面积纤维重量，单位为gm2；ρf为纤维密度，单位为gcm3；依据所述第一公式及纤维体积含量公差K1，K2，按第三公式、第四公式计算所述预置树脂膜厚度的最大值tRK1和最小值tRK2；其中，所述第三公式为tRK1＝a+1-Vf-K1*t；所述第四公式为tRK2＝a+1-Vf-K2*t；式中，tRK1为厚度为t的制件区域预置树脂膜厚度最大值，单位为mm；tRK2为所述厚度为t的制件区域预置树脂膜厚度最小值，单位为mm；K1为制件纤维体积含量的下偏差，按技术要求的纤维体积含量下偏差值或依据厚度公差k2，k1中的上偏差k1按第五公式计算；所述第五公式为K1＝-Vf*k11+k1；K2为所述制件纤维体积含量的上偏差，按技术要求的纤维体积含量上偏差值或依据厚度公差k2，k1中的下偏差k2按第六公式计算；所述第六公式为K2＝-Vf*k21+k2；所述建立预期树脂膜厚度计算模型，按制件期望的厚度值计算预期树脂膜厚度，具体为：对制件不同厚度区域在厚度公差允许的范围内设定期望的厚度值tx，每一个厚度区域所需树脂膜预期厚度tRx依据第七公式计算；其中，所述第七公式为tRx＝ax+tx-Nx*Wf103*ρf；式中，tRx为树脂膜预期厚度，单位为mm；ax为树脂损耗修正值，单位为mm；Nx为纤维织物的层数；tx为制件的期望厚度，单位为mm；Wf为层合板结构中纤维织物面密度或三维编织结构中三维编织体的单位面积纤维重量，单位为gm2；ρf为纤维密度，单位为gcm3；所述计算所述层间铺放区域的树脂膜预置量，具体为：对于所述层间铺放区域的树脂膜总预置量，选择满足第二设定条件的第一树脂膜均匀铺放于纤维织物的层间；其中，所述第二设定条件为tRK2*103*ρr[e*Nj-1]≤Wr≤e*tRK1*103*ρrNj-1；式中，Wr为所述第一树脂膜的面密度，单位为gm2；Nj为所述层间铺放区域的纤维织物的层数；e为计算系数，取值为1、2或3；当所述计算系数e＝1时，逐层铺放满足所述第二设定条件的第一树脂膜于纤维织物的层间；当所述计算系数e＝2或3时，所用面密度为W1的树脂膜的铺放层数nj满足第三设定条件；其中，所述第三设定条件为103*ρr*tRK2W1≤nj≤103*ρr*tRK1W1；依据第八公式计算树脂膜用量；其中，所述第八公式为tRj’＝nj*W1103*ρr；式中，tRj’为所述树脂膜用量，单位为mm；nj为所述层间铺放区域的树脂膜的铺放层数；W1为所述层间铺放区域的树脂膜面密度，单位为gm2；所述计算所述集中铺放区域的树脂膜预置量，具体包括如下步骤：依据所述集中铺放区域的纤维织物的层数划分计算单元；计算所述集中铺放区域的第二树脂膜预置量；所述计算所述集中铺放区域的第二树脂膜预置量，具体包括如下步骤：依据第九公式建立TRi计算模型，计算对应计算单元的集中铺放区域的预置第二树脂膜厚度TRi；依据所述TRi计算模型，得出对应计算单元的集中铺放区域的预置第二树脂膜厚度TRi；其中，所述第九公式为TRi＝∑[SRj*tRj-tRj’+Sx*Tx+SRi*tRi]SRi；式中，TRi为计算单元中集中铺放区域调整后的预置第二树脂膜厚度，单位为mm；tRi为计算单元中集中铺放区域树脂膜预期厚度，单位为mm；SRi为计算单元中集中铺放区域的累积面积，单位为m2；tRj为计算单元中具有相同层数的层间铺放区域的预期厚度，单位为mm；SRj为计算单元中具有相同层数的层间铺放区域的累积面积，单位为m2；Sx为计算单元中使用的辅助材料面积，单位为m2；Tx为所采用的辅助材料树脂损耗量，单位为mm。

全文数据：

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百度查询： 中国航空制造技术研究院 一种适于RFI工艺的树脂膜预置量的计算方法

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