一種通過(guò)熱固化溫度得到c纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的方法
【專利摘要】一種通過(guò)熱固化溫度得到C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的方法，涉及一種得到C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的方法。本發(fā)明是要解決檢測(cè)殘余應(yīng)力的傳統(tǒng)方法存在的投入巨大的人力、物力，且需要很長(zhǎng)的周期以及實(shí)驗(yàn)成本高的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的方法為：一、將C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的力學(xué)性能和熱膨脹系數(shù)輸入計(jì)算機(jī)；二、將熱固化溫度和室溫輸入計(jì)算機(jī)，并用數(shù)值模擬方法推導(dǎo)出C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料單層板的殘余應(yīng)力分布，得到單層板間的接觸關(guān)系；三、將單層板間的接觸關(guān)系建立與C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的數(shù)值關(guān)系，然后計(jì)算，即完成。本發(fā)明應(yīng)用于C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的測(cè)定領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】一種通過(guò)熱固化溫度得到C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種得到C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于復(fù)合材料具有優(yōu)異的比強(qiáng)度、比模量等性能而被各行各業(yè)廣泛應(yīng)用。特別是C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料，在航空、航天等相關(guān)制造業(yè)使用比重逐年增高。然而殘余應(yīng)力分布的不可知性會(huì)導(dǎo)致C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的質(zhì)量和可靠性不能得到足夠的保障，從而嚴(yán)重影響了 C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的發(fā)展。因此，了解復(fù)合材料中殘余應(yīng)力的分布對(duì)保證復(fù)合材料的安全使用具有重要的意義。檢測(cè)殘余應(yīng)力的傳統(tǒng)方法主要包括:有損檢測(cè)和無(wú)損檢測(cè)，有損檢測(cè)往往會(huì)對(duì)材料造成不可恢復(fù)的損傷，無(wú)損檢測(cè)往往實(shí)驗(yàn)成本較高，不利于在工程中應(yīng)用。同時(shí)，由于檢測(cè)殘余應(yīng)力的傳統(tǒng)方法對(duì)人力、物力的投入都十分巨大，還需要很長(zhǎng)的周期才能對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)，并且人為操作的不穩(wěn)定性通常會(huì)給測(cè)量帶來(lái)一定的誤差，導(dǎo)致在工程應(yīng)用中難以推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是要解決檢測(cè)殘余應(yīng)力的傳統(tǒng)方法存在的投入巨大的人力、物力，且需要很長(zhǎng)的周期以及實(shí)驗(yàn)成本高的技術(shù)問(wèn)題，從而提供了一種通過(guò)熱固化溫度得到C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的方法。
[0004]本發(fā)明的一種通過(guò)熱固化溫度得到C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的方法是按以下步驟進(jìn)行:
[0005]一、將C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的力學(xué)性能和熱膨脹系數(shù)輸入計(jì)算；
[0006]二、將100?130°C的熱固化溫度和室溫輸入計(jì)算機(jī)，并用數(shù)值模擬方法推導(dǎo)出C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料單層板的殘余應(yīng)力分布，得到單層板間的接觸關(guān)系；
[0007]三、將步驟二得到的單層板間的接觸關(guān)系建立與C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的數(shù)值關(guān)系，然后計(jì)算，即得到C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的殘余應(yīng)力。
[0008]本發(fā)明包括以下有益效果:
[0009]1、本發(fā)明僅需通過(guò)設(shè)定熱固化溫度并結(jié)合室溫和材料的基本參數(shù)就可以通過(guò)計(jì)算求解C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的分布；
[0010]2、本發(fā)明降低了科研人員和工程技術(shù)人員的工作量，節(jié)約了寶貴的工作時(shí)間；
[0011]3、本發(fā)明具有適用范圍廣、操作簡(jiǎn)便、節(jié)約時(shí)間等特點(diǎn)，在工程上的應(yīng)用以及推廣具有重要的意義；
[0012]4、本發(fā)明測(cè)得的C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的殘余應(yīng)力為65.92?98.88MPa?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式的一種通過(guò)熱固化溫度得到C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的方法是按以下步驟進(jìn)行:
[0014]一、將C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的力學(xué)性能和熱膨脹系數(shù)輸入計(jì)算機(jī)；
[0015]二、將100?130°C的熱固化溫度和室溫輸入計(jì)算機(jī)，并用數(shù)值模擬方法推導(dǎo)出C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料單層板的殘余應(yīng)力分布，得到單層板間的接觸關(guān)系；
[0016]三、將步驟二得到的單層板間的接觸關(guān)系建立與C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的數(shù)值關(guān)系，然后計(jì)算，即得到C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的殘余應(yīng)力。
[0017]本實(shí)施方式包括以下有益效果:
[0018]1、本實(shí)施方式僅需通過(guò)設(shè)定熱固化溫度并結(jié)合室溫和材料的基本參數(shù)就可以通過(guò)計(jì)算求解C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的分布；
[0019]2、本實(shí)施方式降低了科研人員和工程技術(shù)人員的工作量，節(jié)約了寶貴的工作時(shí)間；
[0020]3、本實(shí)施方式具有適用范圍廣、操作簡(jiǎn)便、節(jié)約時(shí)間等特點(diǎn)，在工程上的應(yīng)用以及推廣具有重要的意義。
[0021]4、本實(shí)施方式測(cè)得的C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的殘余應(yīng)力為65.92?98.88MPa。
[0022]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:步驟二中熱固化溫度為120°C。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0023]通過(guò)以下試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果:
[0024]試驗(yàn)一:本試驗(yàn)的一種通過(guò)熱固化溫度得到C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的方法是按以下步驟進(jìn)行:
[0025]一、將C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的力學(xué)性能和熱膨脹系數(shù)輸入計(jì)算機(jī)；
[0026]二、將120°C的熱固化溫度和室溫輸入計(jì)算機(jī)，并用數(shù)值模擬方法推導(dǎo)出C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料單層板的殘余應(yīng)力分布，得到單層板間的接觸關(guān)系；
[0027]三、將步驟二得到的單層板間的接觸關(guān)系建立與C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的數(shù)值關(guān)系，然后計(jì)算，即得到C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的殘余應(yīng)力。
[0028]本試驗(yàn)僅需通過(guò)設(shè)定熱固化溫度并結(jié)合室溫和材料的基本參數(shù)就可以通過(guò)計(jì)算求解C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的分布；本試驗(yàn)降低了科研人員和工程技術(shù)人員的工作量，節(jié)約了寶貴的工作時(shí)間；本試驗(yàn)具有適用范圍廣、操作簡(jiǎn)便、節(jié)約時(shí)間等特點(diǎn)，在工程上的應(yīng)用以及推廣具有重要的意義。
[0029]本發(fā)明測(cè)得的C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的殘余應(yīng)力為82.4MPa。
【權(quán)利要求】
1.一種通過(guò)熱固化溫度得到C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的方法，其特征在于通過(guò)熱固化溫度得到C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的方法是按以下步驟進(jìn)行: 一、將C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的力學(xué)性能和熱膨脹系數(shù)輸入計(jì)算機(jī)； 二、將100?130°C的熱固化溫度和室溫輸入計(jì)算機(jī)，并用數(shù)值模擬方法推導(dǎo)出C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料單層板的殘余應(yīng)力分布，得到單層板間的接觸關(guān)系； 三、將步驟二得到的單層板間的接觸關(guān)系建立與C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的數(shù)值關(guān)系，然后計(jì)算，即得到C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的殘余應(yīng)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)熱固化溫度得到C纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料殘余應(yīng)力的方法，其特征在于步驟二中熱固化溫度為120°C。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK103970942SQ201410166043
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】張宇民, 陳子羿, 周玉鋒, 董善亮 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)