1、纖維纏繞樹脂基復(fù)合材料具有高比模量、高比強(qiáng)度、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)和耐腐蝕性能好等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事、民用工程和能源輸送等領(lǐng)域。在復(fù)合材料殼體固化成型過程中，溫度的分布及變化會(huì)直接影響到復(fù)合材料的固化度分布及變化，進(jìn)一步影響殼體的質(zhì)量和性能。而模具對(duì)復(fù)合材料溫度場(chǎng)的影響較大，精確的模擬模具與復(fù)合材料之間的熱傳遞是對(duì)溫度場(chǎng)進(jìn)行分析的前提。復(fù)合材料殼體在固化過程中，材料的熱脹冷縮效應(yīng)、樹脂的化學(xué)收縮以及復(fù)合材料與成型所用模具的熱不匹配，均

2、會(huì)導(dǎo)致復(fù)合材料發(fā)生固化變形，其中模具與復(fù)合材料之間的相互作用引起的固化變形較復(fù)雜。
　　本文以外固化工藝的復(fù)合材料管件為例對(duì)復(fù)合材料殼體的固化成型過程的傳熱和變形進(jìn)行數(shù)值模擬分析，建立復(fù)合材料固化過程的熱化學(xué)模型、固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型以及熱應(yīng)變和固化收縮應(yīng)變模型，采用有限元方法對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值求解，并驗(yàn)證本文算法的正確性。基于有限元分析軟件ANSYS和APDL語(yǔ)言創(chuàng)建復(fù)合材料固化過程中的熱分析模塊和固化變形分析模塊，建立帶

3、模具的復(fù)合材料管件模型和兩個(gè)基于不同假設(shè)不帶模具建模的模型，分析固化過程中模具與復(fù)合材料之間的熱交換，進(jìn)一步分析模具材質(zhì)對(duì)溫度場(chǎng)和固化度場(chǎng)的影響?；跓岱治龅慕Y(jié)果，在考慮熱和化學(xué)收縮作用的前提下，分析模具與復(fù)合材料之間熱不匹配導(dǎo)致的固化變形以及不同鋪層角度對(duì)殼體固化變形的影響。
　　本文對(duì)不同材質(zhì)模具對(duì)固化過程的影響分析表明，模具的比熱和熱傳導(dǎo)系數(shù)均會(huì)對(duì)復(fù)合材料的溫度場(chǎng)產(chǎn)生影響，當(dāng)模具的熱傳導(dǎo)系數(shù)在一定范圍內(nèi)時(shí)，模具的熱傳導(dǎo)系數(shù)越