RTM工藝成型復合材料樹脂固化過程殘余應變監測研究

    提出了RTM工藝樹脂固化過程殘余應變布拉格光柵傳感器檢測新方法。通過光纖光柵波長偏移與溫度和固化時間之間的關系測試，得到了樹脂固化過程中殘余應變的變化歷程，成功實現了RTM工藝樹脂固化過程中殘余應變的在線監測。實驗結果表明，在降溫過程中，殘余應變的變化與溫度的變化呈線性關系，這為復合材料層合板的殘余應力分析提供了實驗依據。
      RTM工藝[11樹脂固化過程中由于材料內部溫度場和固化度場分布不均勻以及樹脂基體與增強纖維熱膨脹系數不一致等因素會產生殘余應力，殘余應力的存在會大幅度降低材料性能，導致復合材料基體開裂、斷裂韌度低、疲勞強性低以及脫層等現象發生。因此，如果能對樹脂固化過程產生的殘余應變進行實時監測，了解其變化歷程，通過適當調整工藝參數減小殘余應力具有很大的實際意義[2-61。目前，關于RTM樹脂固化監測方面的工作比較少，這是由于復合材料殘余應力存在于材料內部，一般需要無損檢測技術進行測量。光纖布喇格光柵具有體積小，不會對固化后的復合材料力學性能產生影響、測量精度高，溫度應變交叉敏感性等優點[”1。本研究采用光纖布喇格光柵應變傳感器監測RTM工藝樹脂固化過程，測試了光纖光柵波長偏移與溫度和固化時間之間的關系，成功實現了RTM工藝樹脂固化過程中殘余應變的在線測量，為減少RTM成型過程中由于樹脂熱收縮引起的殘余應力打下基礎。