复合材料液体成型工艺微孔隙形成机理的宏细观力学研究

以树脂转移模塑（RTM）工艺为代表的复合材料液体成型工艺是树脂基复合材料低成本制造技术发展的重要方向。微孔隙是液体成型工艺树脂流动过程形成的主要缺陷，微孔隙的存在会导致复合材料产品力学性能显著降低。揭示微孔隙形成机理，必须深入了解纤维预制体结构对树脂流动状态的影响，即建立纤维编织结构、应力状态与树脂流动过程关键参量渗透率的联系，同时，还应对纤维预制体在树脂流动过程中的非完全浸润现象进行表征，最终确定流动控制参量、纤维编织结构与微孔隙含量的关系。本项目采用多尺度渐进分析方法预报编织结构纤维增强体的渗透率，并在宏观、细观两种尺度上对树脂流场进行描述；采用汇函数（Sink Function）方法描述非饱和流动，通过局部饱和度，将微孔隙与工艺参数及纤维结构建立联系，实现编织复合材料液体成型工艺微孔隙含量和统计分布的预报，为工艺设计提供理论依据，为提高产品力学性能提供有效手段。