基于Morris方法的纤维复合材料结构件固化均匀性的全局灵敏度分析

摘要：

纤维增强树脂基复合材料结构件的残余应力问题是制约其在航空航天、汽车和建筑领域大规模应用的关键问题.复合材料固化过程中温度场和固化度场的非均匀性是引起残余热应力和固化收缩应力的重要因素.为了探讨纤维复合材料结构件在固化成型过程中固化工艺温度、热传导系数、对流换热系数及结构件厚度对固化均匀性的敏感程度,采用数值模拟分析了这4个关键参数对温度场和固化度场均匀性的影响规律.模拟结果表明:升高固化工艺温度,复合材料温度场的非均匀性增大,固化度场的非均匀性减小;增大对流换热系数和热传导系数,复合材料温度场和固化度场的非均匀性减小;增加复合材料结构件的厚度,复合材料温度场和固化度场的非均匀性增大.在此基础上,应用Morris全局灵敏度分析方法对4个关键参数对复合材料固化均匀性的影响程度进行定量分析,得到固化均匀性的影响因素按灵敏程度由大到小的顺序为:结构件厚度、热传导系数、固化工艺温度、对流换热系数.

关键词：复合材料、固化均匀性、影响因素、全局灵敏度、Morris方法

所属期刊栏目：32

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划（973计划）;国家自然科学基金;国家自然科学基金;山东省自然科学杰出青年基金;潍坊学院博士科研基金;山东省自然科学基金

在线出版日期：2017-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1211-1217