ИСТИНА

Ключевой стадией процесса производства композитных конструкций, изготавливаемых на основе термореактивного связующего методом вакуумной инфузии или с использованием препрегов, является проходжение многочасового цикла отверждения при высокой температуре, в результате которого матрица переходит из жидкого состояния в твердое. В результате химических и температурных процессов, происходящих в связующем, возникает его объемная усадка, которая ведет к накоплению остаточных напряжений, приводящих к искажению формы композитной конструкции при снятии ее с оснастки. Целью работы является предсказание искаженной формы готовой конструкции и возникающих остаточных напряжений в ней путем моделирования всего процесса отверждения. Рассматриваются механические уравнения, описывающие процессы полимеризации и отверждения жидкого связующего с сопутствующим выделением и переносом тепла, а также зависимость свойств материала от степени полимеризации и температуры. Производится расчет деформаций химической и температурной усадки. Реализуется новая модель кинетики полимеризации для термореактивной матрицы, предложенная кафедрой химической технологии и новых материалов МГУ имени М.В. Ломоносова. Для моделирования процесса отверждения используется программный модуль собственной разработки, решающий связанную тепловую задачу. На докладе представлены результаты расчета искаженной формы многослойных композитных конструкций.