[發明專利]復合材料制件熱壓罐成型制件溫度補償方法

有效

• 申請號: 201110317701.4
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN102390121A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 李迎光;傅承陽;張吉;李楠埡;杭翔
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B29C70/54
• 分類號: B29C70/54
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種復合材料制件熱壓罐成型制件溫度補償方法，其特征在于：利用加熱器對制件溫度較低的位置進行加熱，實現溫度補償。

2.如權利要求1所述的復合材料制件熱壓罐成型制件溫度補償方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)對熱壓罐模型進行簡化，劃分網格，通過溫度場模擬軟件模擬復合材料制件熱壓罐成型過程中制件溫度場；

(2)根據模擬的溫度場確定溫度最大值點的位置，以及各個溫度極小值點的位置；

(3)確定需安裝的加熱器的個數和位置；

(4)確定溫度最大值點在各時刻與各溫度極小值點的溫度差值；

(5)確定各個加熱器的放熱速率函數；

(6)將各個加熱器的放熱速率函數引入三維熱傳導方程，進行模擬計算，得到優化后的溫度場；

(7)若優化的溫度場仍然不滿足要求，重復步驟(1)～步驟(5)，直至制件溫度場滿足要求。

3.如權利要求1所述的復合材料制件熱壓罐成型制件溫度補償方法，其特征在于：所述步驟(1)中，采用HyperMesh進行網格劃分的步驟為：

(11)從CATIA中導出工裝、制件和熱壓罐的幾何模型，然后導入到HyperMesh中；

(12)進行幾何清理，整合碎面，去除小圓倒角、抑制不需要的線等；

(13)劃分網格，先將工裝分區，用支撐的與工裝接觸面的形狀對工裝下表面進行分區，分區后，工裝下表面被分割成多個方格，各方格之間的區域就是支撐的截面形狀；對分區后的工裝面劃分二維網格，然后將各方格的二維網格進行拉伸成實體網格，拉伸的高度為支撐的高度，將由方格二維網格拉伸成的實體網格之間的空隙劃分實體網格，就得到支撐的實體網格；

(14)將工裝下表面二維網格向上偏移一個工裝厚度的距離得到工裝三維網格，再將工裝上表面網格向上偏移一個制件厚度的距離就得到制件的三維網格；

(15)最后，將已劃分的網格拉伸到熱壓罐的各個面就完成了熱壓罐區域內網格的劃分。

4.如權利要求1所述的復合材料制件熱壓罐成型制件溫度補償方法，其特征在于：所述步驟(2)中，確定溫度最大值點與溫度極小值點的方法是：根據模擬的制件等溫線云圖確定溫差最大的時刻，確定該時刻溫度最大值點的等溫線位置和溫度極小值點的等溫線位置，并對各個極小值點的位置進行編號i＝1，2，3，…，N，N是溫度極小值點的個數。

5.如權利要求1所述的復合材料制件熱壓罐成型制件溫度補償方法，其特征在于：所述步驟(3)中，將加熱器的個數與溫度極小值點的個數相同，并將加熱器安裝在步驟(2)中所述溫度極小值點位置所對應的工裝背部，與工裝背部表面相貼合。

6.如權利要求1所述的復合材料制件熱壓罐成型制件溫度補償方法，其特征在于：所述步驟(4)的內容為：將前述步驟(2)中確定的所有位置在各個時刻點的溫度值分段擬合成“溫度-時間”的函數，并將最大值溫度函數減去各極小值溫度函數，得到各個極小值溫度與最大值溫度的差值T_cha(t)_i，i＝1，2，3，…，N，其中N是溫度極小值點的個數，i是溫度極小值點的編號。