纺织学报2023，Vol.44Issue(9) ：108-115.DOI:10.13475/j.fzxb.20220600301

基于多维度建模的碳/碳软硬混编预制体孔隙分析与单胞模型

Unit modeling and pore analysis of C/C soft-hard blended preform based on multi-dimensional modeling

梅宝龙 董九志 任洪庆 蒋秀明
纺织学报2023，Vol.44Issue(9) ：108-115.DOI:10.13475/j.fzxb.20220600301
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基于多维度建模的碳/碳软硬混编预制体孔隙分析与单胞模型

Unit modeling and pore analysis of C/C soft-hard blended preform based on multi-dimensional modeling

梅宝龙 1董九志 2任洪庆 2蒋秀明2
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作者信息

  • 1. 天津工业大学 机械工程学院,天津 300387;中国纺织机械协会,北京 100020
  • 2. 天津工业大学 机械工程学院,天津 300387;天津工业大学 天津市现代化机电装备技术重点实验室,天津 300387
  • 折叠

摘要

为探究碳/碳软硬混编预制体在压实过程初始和最终密实 2 个阶段中孔隙分布及变化,解决成型后孔隙率无法预测的问题.基于碳/碳软硬混编预制体成型工艺构建一种三维四向孔隙模型,在无压缩载荷和施加压缩载荷2 种工况下,从单胞模型的xoy平面和xoz平面 2 个维度、4 个方向观测孔隙;从介观和微观 2 个尺度研究载荷下纤维形态与截面形状变化对单胞孔隙的影响,建立了纤维尺寸截面变化与孔隙率映射关系,提出影响孔隙率的尺寸系数,使预制体最终孔隙率具有可设计性;通过单胞孔隙模型计算得到预制体在压实阶段最小孔隙率.利用万能拉伸试验机对不同尺寸的预制体进行压实致密实验,得到不同尺寸预制体所受压缩载荷与高度变化曲线,揭示了预制体高度与孔隙率的关系并得到压实致密阶段最小孔隙率.实验结果表明最小孔隙率与理论模型误差小于 3%,验证了软硬混编单胞孔隙模型表征预制体孔隙率的正确性.

关键词

碳/碳软硬混编预制体/多维度/单胞孔隙模型/压实致密/孔隙率

Key words

C/C soft-hard weaving preform/multi-dimension/unit porous model/compaction/porosity

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基金项目

天津市科技支撑重点计划(15ZSZDGX00840)

天津市自然科学基金(18JCYBJC20200)

出版年

2023
纺织学报
中国纺织工程学会

纺织学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.699
ISSN：0253-9721
参考文献量4
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