1、減輕飛機結構重量是飛機設計制造的永恒話題。復合材料具有高比強度,良好的耐高溫、耐沖擊性、耐蝕性、抗疲勞性和輕量化等優(yōu)勢,從20世紀60年代開始在飛機設計制造上得到越來越廣泛的應用。自動鋪帶技術是大型復合材料翼面、壁板的成型方法,具有高生產(chǎn)效率、低制造成本的特點。目前,國內(nèi)自動鋪帶技術尚處于起步階段,特別是對于自動鋪帶工藝技術的相關研究甚少,對于鋪放質(zhì)量和預浸料的鋪放適宜性等評價指標還處于定性分析的階段。本文針對熱固性預浸料,對自動鋪帶的

2、鋪放質(zhì)量、預浸料的粘性和鋪覆性三個方面展開定量研究,分析了自動鋪帶工藝參數(shù)對鋪放質(zhì)量、預浸料的粘性和鋪覆性的影響,從而優(yōu)化自動鋪帶的鋪放過程。全文的主要內(nèi)容如下:
　　(1)提出了一種新的自動鋪帶鋪放質(zhì)量的評價標準,對自動鋪帶鋪放質(zhì)量進行定量分析。在自主開發(fā)的自動鋪帶工藝參數(shù)實驗平臺上進行單因素實驗,分析了三種工藝參數(shù)——熱風溫度、鋪放壓力和鋪放速率對自動鋪帶鋪放質(zhì)量的影響;在此基礎上,采用Box-Behnken響應曲面法,建立了

3、熱風溫度、鋪放壓力和鋪放速率與鋪放質(zhì)量之間的數(shù)學模型,分析了工藝參數(shù)的交互作用對鋪放質(zhì)量的影響,預測了最佳鋪放質(zhì)量下的工藝參數(shù)以及可接受鋪放質(zhì)量下的最大鋪放速率時的工藝參數(shù)。
　　(2)論述了預浸料粘性的物理意義,指出了預浸料粘性與其他領域中粘性的不同之處。總結了國內(nèi)外預浸料粘性的測量及其表征方法,尤其是針對粘性的定量測量方法進行了詳細的介紹,并分析了各測量方法的優(yōu)缺點,提出“剝離實驗法”對自動鋪放過程中的粘性研究的優(yōu)勢。之后,提

4、出了用“平均剝離力”定量表征預浸料的粘性,并采用“剝離實驗法”分析了主要鋪放工藝參數(shù)(取出時間、鋪放壓力、鋪放速率、熱風溫度等)對預浸料粘性的影響。實驗結果表明,在一定范圍內(nèi),預浸料的粘性隨取出時間先增大后減小,而隨鋪放壓力的增加、鋪放速率的減小、熱風溫度的升高而增大。
　　(3)論述了預浸料鋪覆性的含義,總結了現(xiàn)有的預浸料鋪覆性的定量表征方法,提出了以“最大彎曲力”定量表征預浸料的鋪覆性,并通過“三點彎曲實驗”研究了預浸料的粘彈