【摘 要】
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近几年液体树脂浸泡成型技术LRI(Liquid Resin Infusion)已经作为一种廉价的用来制造聚合物基复合材料的工艺技术被航空航天业所看中。运用LRI工艺技术可以制造出高性能的大而厚的复杂部件，并且其工艺花费较传统的成型工艺降低了许多[1]。但是此工艺技术过程比较难以控制，主要因为它涉及到较为复杂的工艺机制，以及对其在浸泡成型工艺过程中内部参数变化了解的局限，使得我们往往对此项工程工艺的
【机 构】
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Mechanics and Materials Processing Dep．，Structures and Materials Science Division，Ecole des Mines de
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近几年液体树脂浸泡成型技术LRI(Liquid Resin Infusion)已经作为一种廉价的用来制造聚合物基复合材料的工艺技术被航空航天业所看中。运用LRI工艺技术可以制造出高性能的大而厚的复杂部件，并且其工艺花费较传统的成型工艺降低了许多[1]。但是此工艺技术过程比较难以控制，主要因为它涉及到较为复杂的工艺机制，以及对其在浸泡成型工艺过程中内部参数变化了解的局限，使得我们往往对此项工程工艺的判断和优化产生了一些偏差。本篇文章就是通过介绍用有效的实验手段更多的获取LRI成型工艺中内部参数的变化从而提高对这项工艺技术的了解程度。为了对浸泡成型工艺过程产生尽可能小的影响和干扰，我们将一个光纤传感器(FBG：optical fiber Bragg grating sensor)，一个微型热电偶和一个电子应变仪放置在纤维层表面的同一处(中间层的中心点)。由于光纤传感器(FBG)测得的波长主要随着温度和应变两个影响参数而变化，所以可以通过一种微型热电偶配合光纤传感器的测量技术来获得碳纤维层的平均应变和温度，并且通过一种特殊的电子应变仪来对这一实验结果进行进一步的检验比较。另外通过在纤维层中多处安放微型热电偶来监督树脂在纤维层中流动前沿的位置。
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通过对高粘度SiO2材料的烧蚀及传热分析，建立了硅基材料的固体层-液体层的耦合烧蚀计算方法。给出了材料烧蚀过程中烧蚀速度、液层厚度、液层温度及固体温度的表达式及求解方法，并把计算结果与电弧加热器驻点烧蚀试验的液层厚度及烧蚀量的测量结果进行了对比。结果表明，新模型的液层厚度及烧蚀量与实验结果符合很好。
复合材料由于比强度、比刚度大，在航空航天结构中得到了广泛的应用．尤其在近几年研制的各种新型飞机上，大大提高了应用比重．新一代美国F-22战机上复合材料结构重量占到了24％，在大型民用飞机Boeing787上，复合材料结构重量也占到了全机结构重量的50％．复合材料层合板是复合材料中使用最多的一种结构型式，它具有很好的结构可设计性．飞机结构上由于检查、维护、导管通过等需要，必须有很多开口，而对于层合板
本文描述了一种复合材料构件设计支持系统的实现方法。将复合材料构件设计中所需要的选材知识、许用值知识、铺层知识、加筋结构设计知识、接头设计知识、试验设计知识专家经验等集成到知识库中，应用基于"规则架+规则体"的知识表达方式和恰当的推理机制，实现了一种复合材料构件设计支持系统．系统的应用将为整体化复合材料构件的实际设计提供较好的全面支持。
分析单向带预浸料铺覆过程中铺层变形作用方式，针对单向带预浸料铺层铺覆纤维取向制约作用，建立了自动切断，拼接、等分脊线和指定切断边界和起始点的复合材料结构预浸料铺层切断和拼接纤维取向模型，在对CATIA的二次开发基础上，编制程序对单向带预浸料铺覆过程中铺层纤维实际取向进行了模拟。
本文在较为成熟并且使用FORTRAN90语言编写的复合材料结构低速冲击损伤有限元程序上进行了二次开发。通过采用PCLPatran CommandLanguage语言对有限元分析前后置处理器MSC．Patran进行开发，使之与分析程序紧密链接，实现了建模、分析和后处理一体化过程;对于分析过程中的冲击接触力、冲头速度等相关参数的实时图形显示则使用MATFOR in FORTRAN函数库进行开发。本文简
纳米材料具有较大的比表面积，这种特性为通过改变材料表面性能从而使材料获得新颖的性质提供了基础。本文指出通过改变表面参数可以使纳米介孔材料的等效弹性模量超过无孔母材的弹性模量，也可以获得特殊的等效热膨胀系数。表面改性的方式可以通过表面修饰或表面涂层实现，这种方式突破了传统多孔材料性能的局限，为广泛应用于航天、航空和其他工业领域的轻质夹芯结构的性能设计提供了一种途径。
本文应用有限元方法对层合结构复合材料进行了高功率密度微波传热分析，有限元分析结果表明在420s后热量传递达到平衡，最高温度为108°C，高功率密度微波试验结果表明在540s后热量传递达到平衡，最高温度为98°C。外表面为氟涂层的1.25mm厚度QW280/改性氰酸酯层合结构复合材料满足耐高功率密度微波辐射的要求。
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