МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВАКУУМНОЙ ИНФУЗИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ КРУПНОГАБАРИТНЫХ КОМПОЗИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Аннотация

Представлена технология компьютерного моделирования процесса вакуумной инфу- зии в производстве крупногабаритных полимеркомпозитных конструкций, привлекающего все большее внимание при производстве летательных аппаратов, благодаря простоте реализации и относительно низкой стоимости подготовки производства. Трудность про- мышленной реализации процесса и обеспечения требуемого качества обусловлена его высо- кой чувствительностью к режимам - температуре, вакуумному давлению и схеме распо- ложения портов вакуума и инжекции связующего. Цель разработанной методики компью- терного моделирования процесса с возможностью его последующей оптимизации состоит в исключении используемого в настоящее время длительного и весьма дорогостоящего ме- тода проб и ошибок при отработке технологии. Предлагаемая математическая модельпроцесса, связывающая уравнение фазового поля, реконструирующего границу раздела свя- зующего и вакуумированной области преформы, уравнения Ричардса движения вязкой жидкости в ненасыщенной пористой среде, термокинетики связующего и теплопроводно- сти реализована в среде конечноэлементного пакета. Компьютерная реализация модели обеспечивают точную реконструкцию динамики фронта распространения связующего в пористой преформе, возможность возникновения и локализацию непропитанных зон фор- муемой конструкции, тем самым, позволяя исключить образование неисправимого брака. Полученные результаты демонстрируют способность разработанной техники обеспе- чить стабильность качества производимых композитных конструкций с повышенными требованиями к сплошности структуры и конструктивной прочности.