[发明专利]一种热压罐成型固化热分布预测方法

说明书

本发明公开了一种热压罐成型固化热分布预测方法，属于热压罐成型技术领域，包括以下步骤：a、数据准备；b、数据预处理，将结构参数归一化，根据温度均匀性数据中的每罐距离开始设置温度的运行时长和每分钟热电偶温度计算固化度；c、模型建立及训练；d、数据预测；e、结果输出，根据步骤d计算出的热压罐成型固化过程中每分钟热电偶温度值，计算热压罐成型固化零件不同区域的温度差，判断不同组合进罐的零件表面的热分布均匀性。本发明能够实现对多个零件的成型固化热分析进行预测，并对热分布不均匀的零件进罐组合进行调整，从而能够有效避免因零件固化不同步导致零件质量问题，提高零件质量。

技术领域

本发明涉及到热压罐成型技术领域，尤其涉及一种热压罐成型固化热分布预测方法。

背景技术

热压罐固化工艺是生产复合材料构件的主要方法，利用罐内的高温及压缩气体产生压力对复合材料坯料进行加温、加压完成固化成型。整个零件固化成型过程涉及复杂的热交换、热化学反应、以及热压罐内工装、复合材料构件与罐体之间的流场、温度场的耦合效应。由于热压罐加热能力有限、罐内流场复杂及零件自身固化反应放热，导致零件温度场分布不均匀。零件温度场分布不均匀时，就会造成零件固化不同步，进而引起零件残余应力和残余变形，导致零件故障报废。

目前，一般采用有限元仿真方法对热压罐温度热分布进行研究，多独立的对罐温或单个工装温度进行模拟仿真，但实际生产为了提高生产效率、降低成本，几乎多件共同进罐固化成型，而对多个工装温度场进行仿真难度较大、影响因素较多，计算时间长，因此利用有限元仿真进行热压罐成型固化热分布预测不能满足实际生产需求。

公开号为CN 105092636A，公开日为2015年11月25日的中国专利文献公开了复合材料零件工装热分布实验方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一，在工装热分布实验之前，依据零件成型时所用予浸料及零件结构形式的不同，将固化曲线进行分析，并制定相应的固化参数的标准；

步骤二：在工装上铺放热电偶

铺放时热电偶最大限度的覆盖整个工装，然后再用两层透气毡覆盖热电偶，将透气毡也用高温胶带固定在工装上；最后，按照零件生产糊制真空袋；

步骤三：将工装放置在热压罐内：

将工装材质、结构形式以及体积相差不大的工装放在在同一热压罐，工装在热压罐里摆放位置最大限度的便于热压罐里气流的流动；当工装数量不能让热压罐满载时，靠近热压罐罐口；

步骤四：将工装进行热分布的固化，同时利用热电偶采集固化过程热分布的数据：

步骤五：数据的采集及分析：

固化完毕，将热分布的数据从固化设备导出，导出的固化数据与热电偶位置号相对应，应用采集的数据换算出固化时的升温速率，判定此次数据的升温速率是否合格；判定固化的恒温时间以及固化的温度是否符合要求。

该专利文献公开的复合材料零件工装热分布实验方法，无法实现对多个零件的成型固化热分析进行预测，不能避免因零件固化不同步导致零件质量问题。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种热压罐成型固化热分布预测方法，本发明能够实现对多个零件的成型固化热分析进行预测，并对热分布不均匀的零件进罐组合进行调整，从而能够有效避免因零件固化不同步导致零件质量问题，提高零件质量。

本发明通过下述技术方案实现：

一种热压罐成型固化热分布预测方法，其特征在于，包括以下步骤：