![](/bitrix/templates/vestnikmai/images/en.jpg)
Авиационная и ракетно-космическая техника
Авторы
1*, 2**, 2***, 3****1. Институт механики и машиностроения Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр Российской академии наук», ул. Лобачевского, 2/31, Казань, 20111, Россия
2. Казанский национальный исследовательский технический университет имени А.Н. Туполева – КАИ, ул. Карла Маркса, 10, Казань, 420111, Россия
3. Казанский государственный энергетический университет, КГЭУ, ул. Красносельская, 51, Казань, 420066, Россия
*e-mail: vlfed2020@gmail.com
**e-mail: pla.kai@mail.ru
***e-mail: insidorov1955@mail.ru
****e-mail: gimadievr@mail.ru
Аннотация
Рассматривается процесс пропитки расплавом полимерного связующего тканого напол нителя пакета семипрегов при вакуумном формовании композитных изделий авиационной техники. Выделяются две стадии этого процесса: фильтрация и капиллярная пропитка. Осуществляется математическое моделирование фильтрационной пропитки в сверхкапиллярных порах слоев наполнителя под действием перепада давления и сил тяжести с учетом демпфирования каркаса наполнителя. Получены соотношения для оценки скорости фильтрации расплава, времени фильтрационной пропитки. Установлено влияние на это время давления внешней среды, паровоздушной смеси в крупных порах наполнителя, а также плотности, вязкости, проницаемости наполнителя, его пористости.
Ключевые слова:
тканые композитные материалы, метод вакуумного формования, семипреги, расплав полимерного связующего, математическое моделирование фильтрационной пропиткиБиблиографический список
-
Arafath A.R.A., Fernlund G., Poursartip A. Gas transport in prepregs: Model and permeability experiments // 17th International Conference on Composite Materials (27-31 July 2009; Edinburgh, UK).
-
Centea T., Hubert P. Measuring the impregnation of an out- of-autoclave prepreg by micro-CT // Composites Science and Technology. 2011. Vol. 71. No. 5, pp. 593-599. DOI: 10.1016/j.compscitech.2010.12.009
-
Furukawa Y., Furuta T., Chiba T. et al. Semipreg, prepreg, resin composite materials, and production methods thereof. Patent US 2020/0148846 A1, 14.03.2020.
-
Cender T., Simacek P., Advani S.G. Resin film impregnation in fabric prepregs with dual length scale permeability // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2013. Vol. 53, pp. 118-128. DOI: 10.1016/j.compositesa.2013.05.013
-
Джоган О.М., Костенко О.П. Методы изготовления деталей из композиционных материалов пропиткой в оснастке. Часть 2. Методы вакуумной пропитки // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов. 2012. № 1. С. 80–92.
-
Джоган О.М., Костенко О.П. Методы изготовления деталей из композиционных материалов пропиткой в оснастке. Часть 1. Методы пропитки под давлением // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов. 2011. № 4. С. 111–125.
-
Белов О.А., Бердникова Н.А., Бабкин А.В. и др. Композитная формообразующая оснастка // Вестник Московского авиационного института. 2017. Т. 24. № 2. С. 115–122.
-
Воробей В.В., Логинов В.Е. Современный подход к раз работке конструкций из композиционных материалов // Вестник Московского авиационного института. 2002. Т. 9. № 1. С. 66–72.
-
Душин М.И., Чурсова Л.В., Хрульков А.В., Коган Д.И. Особенности изготовления полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии // Вопросы материаловедения. 2013. № 3(75). С. 33–40.
-
Бодунов Н.М., Халиулин В.И., Сидоров И.Н., Костин В.А. К вопросу о моделировании процесса пропитки преформы при трансферном формовании композитных изделий // Вестник Московского авиационного института. 2020. Т. 27. № 1. С. 233–245. DOI: 10.34759/vst-2020-1-233-245
-
Bernardon E., Foley M.F. Disposable self contained cartridge or resin transfer molding and resin transfer molding method. Patent US 5322665 A, 21.02.1994.
-
Palmer R.J.,Moore W.E. Resin impregnation process for producing a resin-fiber composite. Patent US 5281388 A, 25.01.1994.
-
Hindersmann A. Confusion about infusion: An overview of infusion processes // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2019. Vol. 126. No. 6 :105583. DOI: 10.1016/j.compositesa.2019.105583
-
Caldwell J.D. Mandrel-assisted resin transfer molding process employing resin outflow perimeter channel between male and female mold elements. Patent US 6929770 B2, 16.08.2005.
-
Алифанов О.М., Черепанов В.В. Идентификация физических свойств высокопористых волокнистых материалов методом статистического моделирования // Вестник Московского авиационного института. 2008. Т. 15. № 5. С. 109–117.
-
Tanaka T., Nakamura T., Hiraishi Y. et al. Resin integrated fiber sheet for vacuum forming, and formed body production method using same. Patent WO/2021/095626, 16.07.2021.
-
Dang C., Bernetich K., Carter E., Butler G. Mechanical comparison of out-of-autoclave prepreg part to conventional autoclave prepreg part // 67th Annual Forum of the American Helicopter Society (3-5 May 2011; Virginia Beach, VA). Vol. 3, pp. 1900-1910.
-
Préau M. Defect management in vacuum bag only semipreg processing of co-bonded composite repairs. A thesis submitted to McGill University in partial fulfillment of the requirements of the degree of Doctor of Philosophy. – Montréal, Québec, Canada, 2016. – 226 p.
-
Louis B.M. Gas transport in out-of-autoclave prepreg laminates. A thesis submitted in partial fulfillment of the requirements of the degree of Master of Applied Science. 2010. – 143 p. DOI: 10.14288/1.0071143
-
Centea T., Hubert P. Modelling the effect of material properties and process parameters on tow impregnation in out-of-autoclave prepregs // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2012. Vol. 43. No. 9, pp. 1505- 1513. DOI: 10.1016/j.compositesa.2012.03.028
-
Thorfinnson B., Biermann T.F. Production of void free composite parts without debulking // International SAMPE Symposium and Exhibition. 1986. Vol. 31, pp. 480-490.
-
Zeinstra M., ten Thije R.H.W., Warnet L. Low velocity impact on a single-ply aramid semipreg // International Journal of Material Forming. 2009. Vol. 2. Suppl 1, pp. 193-196. DOI: 10.1007/s12289-009-0653-z
-
Душин М.И., Донецкий К.И., Тимошков П.Н., Караваев Р.Ю. Исследование процесса безавтоклавного формования семипрегов на основе углеродных наполнителей (обзор) // Труды ВИАМ. 2018. № 9(69). С. 21–31.
-
Донецкий К.И., Душин М.И., Мищун М.И., Севастьянов Д.В. Некоторые особенности применения семипрегов для вакуумного формования ПКМ (обзор) // Труды ВИАМ. 2017. № 12(60). С. 81–93.
-
Ekause O.A., Anjum N., Eze V.O., Okoli O.I. A Review on the Out-of-Autoclave Process for Composite Manufacturing // Composite Science. 2022. Vol. 6. No. 6: 172. DOI: 10.3390/ jcs6060172
-
Маскет М. Течение однородных жидкостей в пористой среде / пер. М.А. Геймана. – М.–Л.: Гостоптехиздат, 1949. – 628 с.
-
Скардино Ф., Хирл Дж., Кавабата С. и др. Тканые конструкционные композиты / Под ред. Т.-В. Чу, Ф. Ко; Пер. с англ. Н.П. Жмудя, В.Л. Кулакова под ред. Ю.М. Тарнопольского. – М.: Мир, 1991. – 430 с.
-
Калинчев В.А., Макаров М.С. Намотанные стеклопластики. – М.: Химия, 1986. – 268 с.
-
Аксельруд Г.А., Лысянский В.М. Экстрагирование: система твердое тело – жидкость. – Л.: Химия, 1974.– 256 с.
-
Таганов И.П. Моделирование процессов массо и энергопереноса. Нелинейные системы. – Л.: Химия, 1979. – 208 с.
mai.ru — информационный портал Московского авиационного института © МАИ, 1994-2024 |