基于温度曲线优化的复合材料热压罐固化时间与固化质量协同控制

摘要

温度曲线是复合材料热压罐成型的重要工艺参数,对成型时间和构件的固化质量有着直接影响.对温度曲线进行合理的优化设计,可以实现对固化时间与固化质量的协同控制.本工作基于复合材料固化成型模拟计算方法,针对复合材料C形构件开展固化成型的数值预测,预测结果与实验测试结果吻合较好,验证了计算方法的合理性;在此基础上,考虑成型时间与固化质量的协同控制,采用实验设计(DOE)与粒子群算法集成的优化策略开展复合材料C形构件的固化温度曲线优化设计,并对优化结果进行实验验证.结果显示通过温度曲线优化设计,在满足固化均匀性、固化程度与固化变形约束的同时,可以有效减少成型时间,两个优化算例的成型时间分别减少了64％和45％.