[发明专利]一种L型板类复合材料制件的固化成型方法

权利要求书

1.一种L型板类复合材料制件的固化成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用敏感度分析法得到各层复合材料的总敏感度，根据各层复合材料的总敏感度大小对各层复合材料的影响程度进行排序；

(2)采用有限元分析程序对复合材料的固化过程的有限元数值进行模拟，得出各层复合材料的初始铺层角度；

(3)采用多级连续设计方法首先对总敏感度值最大的那层复合材料的铺层角度进行设计，然后对复合材料制件进行仿真建模并对其进行回弹力学分析，当复合材料构件的回弹角最小时，即可确定总敏感度值最大的那层复合材料的铺层角度；

(4)将总敏感度值最大的那层复合材料的铺层角度作为定值，继续进行总敏感度值次之的那层复合材料的铺层角度进行设计，依次类推，直至完成对每层复合材料的铺层角度的设计；

(5)按照得到的铺层角度进行每层复合材料的铺层，得到层合板，然后对层合板进行固化成型，即得；

在步骤(1)中，采用敏感度分析法得到各层复合材料的总敏感度的具体步骤为：

①构建各层复合材料及各层复合材料与各层复合材料之间相互组合的模型，该模型在满足约束条件的情况下得到该模型的总方差；

②对该模型的总方差进行归一化，得到模型各层复合材料及各层复合材料与各层复合材料之间相互作用的总敏感度；

在步骤①中，各层复合材料及各层复合材料与各层复合材料相互组合的模型为：

约束条件为：

模型的总方差为：

其中，∫_Ωf(x)dx＝f₀，

在步骤②中，模型各层复合材料及各层复合材料与各层复合材料之间相互作用的总敏感度为：

其中，S_i为参数x_i的一次敏感度，S_ij为参数x_i，x_j之间的二次交叉项敏感度，S_Ti为参数x_i的总敏感度，参数x_i为第i层复合复合材料。

2.根据权利要求1所述的L型板类复合材料制件的固化成型方法，其特征在于，在步骤(3)中，回弹角的计算公式为：

Δθ＝θ₁+θ₂ (公式Ⅰ)

其中，Δl₁是指垂直位移，而Δl₂为水平位移其中l为侧壁长度，θ₁和θ₂分别为Δl₁和Δl₂所对应的回弹角。

3.根据权利要求1所述的L型板类复合材料制件的固化成型方法，其特征在于，在步骤(5)中，层合板的固化成型在热压罐中进行，热压罐的加热过程包括两个加热阶段、两个保温阶段和一个降温阶段，具体为：热压罐的初始温度均为20℃，在第一个加热阶段，热压罐环境温度以1.11℃/min的速度升温，当温度达到107℃时停止加热，并保温一小时；然后仍以1.11℃/min的速度升温直至温度达到177℃，保温两小时；最后是降温阶段，将热压罐环境温度降至室温。

4.根据权利要求3所述的L型板类复合材料制件的固化成型方法，其特征在于，热压罐的加压过程具体为：施加的初始压力大小为170KPa，并保持不变，当固化时间到达3h时，开始增大罐内压力，并迅速将压力提高到375KPa，直至固化工艺完成。