复合材料零件热分布试验设计方法

艾 明，房晓斌，张晨松

（西安飞机工业（集团）有限责任公司，陕西 西安 710089）

复合材料成型过程中，原材料在热压罐中的成型是至关重要的，零件在热压罐成型过程中的热分布直接决定着零件的成型质量，必须在固化过程中对零件各个位置的温度状态进行准确的检测，确保零件所有位置均能够满足固化所要求的升降温速率、保温时间等要求，才能够使零件达到较为完美的固化质量。随着复合材料在飞机各部位的大量应用，复合材料零件的结构形式越来复杂，单纯依靠操作人员的经验分析已经不能完全准确确定复合材料零件在热压罐中的热分布状况，无法对复合材料在热压罐中的成型的升降温进行准确的监控。因此，需要针对复合材料零件在成型工装各个位置在热压罐中的热分布进行研究。

1 热压罐中的热空气循环

现用于复合材料零件生产的主流热压罐，一般选用环形风道，风机位于热压罐尾部，热压罐内部根据升温要求分布设计电加热元件，其罐内气体流向即热空气循环方式如图1所示。在热压罐中，气流的方向是一个固定的。复合材料零件生产过程中，通常根据气流方向大致判定出零件/工装在热压罐中的热分布趋势并加以监测。随着复合材料零件的结构越来越复杂，零件的结构以及工装的尺寸、结构都会对气流造成一定的影响，这样就不能单单通过人为分析去确定零件/工装在热压罐中的热分布趋势，必须进行热分布试验，用试验结果证明分析数据的准确程度，同时找出领先、滞后位置，在生产中用于监测。……